時(shí)間：2022-03-30 05:51:48
序論：在您撰寫計(jì)算機(jī)工程論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
0引言
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們已然進(jìn)入了信息化時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)逐漸滲透進(jìn)了各行各業(yè)，無時(shí)無刻不在影響著人們的學(xué)習(xí)工作和生活。帶來方便性的同時(shí)也逐漸顯現(xiàn)出了更多的弊端，網(wǎng)絡(luò)工程軟件控制問題日益凸顯，這種情況給用戶們帶來了很大的困擾，因此必須要對其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，保證網(wǎng)絡(luò)秩序，打造一個(gè)良好的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。
1計(jì)算機(jī)工程網(wǎng)絡(luò)控制軟件的概述
1.1網(wǎng)絡(luò)軟件
網(wǎng)絡(luò)軟件指的是在計(jì)算機(jī)中可以承載網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)以及數(shù)據(jù)通信的軟件。網(wǎng)絡(luò)軟件直接與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接，可以與其他的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源共享，為用戶提供最好的服務(wù)體驗(yàn)。網(wǎng)絡(luò)軟件一般包括五種，分別是協(xié)議軟件、通信軟件、管理軟件、操作軟件、應(yīng)用軟件等。
1.2工程網(wǎng)絡(luò)控制
工程網(wǎng)絡(luò)控制指的是利用通信網(wǎng)絡(luò)裝置建立一個(gè)以上的閉環(huán)控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以對其操作功能進(jìn)行不斷優(yōu)化和處理。一般情況下網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要應(yīng)用在通信網(wǎng)絡(luò)中間，對系統(tǒng)信號進(jìn)行快速的分配和處理。
1.3網(wǎng)絡(luò)控制軟件
網(wǎng)絡(luò)軟件中包括網(wǎng)絡(luò)控制軟件，良好的使用網(wǎng)絡(luò)控制軟件可以有效提高網(wǎng)絡(luò)工作效率，主要是由管理人員來操作和使用，以便實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣可以避免出現(xiàn)一些不必要的失誤，提高網(wǎng)絡(luò)工作效率。
2網(wǎng)絡(luò)控制軟件的應(yīng)用及弊端
2.1網(wǎng)絡(luò)控制軟件相關(guān)應(yīng)用
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制軟件涉及到很多方面的內(nèi)容，應(yīng)用范圍比較廣泛，一般情況下主要分為狹義和廣義兩類。（1）.狹義從狹義方面來說，網(wǎng)絡(luò)控制軟件可以根據(jù)其控制對象分為設(shè)備管理軟件和系統(tǒng)管理軟件兩種形式。其中設(shè)備管理軟件主要來源于各個(gè)設(shè)備廠商，最終目的是加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理效果；系統(tǒng)管理軟件主要針對的對象是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。（2）.廣義從廣義方面來說，只要是存在的網(wǎng)絡(luò)的地方就需要利用網(wǎng)絡(luò)管理軟件對其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理。眼下有很多的企業(yè)都有實(shí)行網(wǎng)絡(luò)管理，例如：銀行企業(yè)、電信企業(yè)等等。
2.2網(wǎng)絡(luò)控制軟件存在的弊端
網(wǎng)絡(luò)的興起固然給人們的生活和工作帶來了很大的方便，但是難免也存在著大量的弊端，對互聯(lián)網(wǎng)工作造成了很大的不良影響。其中包括：計(jì)算機(jī)運(yùn)行卡頓，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性較低，寬帶級別過低信息傳輸堵塞等等，這些問題的出現(xiàn)就決定著工作人員必須要對網(wǎng)絡(luò)控制軟件進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。
3如何對電子計(jì)算機(jī)工程網(wǎng)絡(luò)控制軟件進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化
隨著眼下社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求也逐漸變得越來越高，面對這一趨勢，網(wǎng)絡(luò)控制軟件逐漸朝著智能化、集成化方向發(fā)展，此外網(wǎng)絡(luò)工作人員也要對其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，具體內(nèi)容如下：
3.1加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)
首先對應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全性測試，一旦發(fā)現(xiàn)存在漏洞和安全隱患立即進(jìn)行處理和排除。很多系統(tǒng)本身就存在一些漏洞，對于這種現(xiàn)象可以使用一些軟件進(jìn)行漏洞修補(bǔ)。與此同時(shí)也要注意，于運(yùn)行的軟件越多，漏洞產(chǎn)生的可能性就越高，因此，必須要注意避免過多的運(yùn)行軟件，定期進(jìn)行掃描，這樣才能有效提高電腦運(yùn)行速度，避免產(chǎn)生漏洞的產(chǎn)生，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性。除此之外，用戶也可以使用數(shù)據(jù)加密技術(shù)進(jìn)行加密，這種加密方式除了指定的網(wǎng)絡(luò)以外基本上沒有人可以能夠破解。一般情況下數(shù)據(jù)加密技術(shù)主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和系統(tǒng)運(yùn)營以及軟件開發(fā)等方面，可以對網(wǎng)端安全性進(jìn)行有效的保障，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性。
3.2優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置
（1）.信息資源分配使用SNMP來詢問路由表，接口表，地址表和ARP表等。（2）.利用管理協(xié)議更改配置利用SNMP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置更改，由于絕大多數(shù)的制造商都不允許將訪問資源表明，因此主要是通過登錄系統(tǒng)進(jìn)行，這樣就可以直接實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)配置的更改。
3.3實(shí)行分布式管理
眼下的分布式管理技術(shù)主要來源于兩方面，分別是移動(dòng)技術(shù)和CORBA技術(shù)。對網(wǎng)絡(luò)實(shí)行分布式管理首先要建立多域名管理，這樣可以實(shí)現(xiàn)對不同域名的不同管理，同時(shí)保證各個(gè)進(jìn)程之間可以進(jìn)行良好的互動(dòng)與協(xié)調(diào)，進(jìn)一步促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)全球化管理的實(shí)現(xiàn)。使用分布管理不僅可以將網(wǎng)絡(luò)管理負(fù)荷有效降低，同時(shí)也能加快信息的傳遞速度，減少時(shí)間，提高網(wǎng)絡(luò)管理效果。
3.4實(shí)現(xiàn)智能控制
智能控制系統(tǒng)中主要包括專家系統(tǒng)、分級智能系統(tǒng)、學(xué)習(xí)智能系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等。智能控制可不經(jīng)過任何人工操作，就可以直接實(shí)現(xiàn)設(shè)備自主操作的控制形式，其主要就是依靠模仿人類智能從而實(shí)現(xiàn)具體操作。將智能控制技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)控制軟件中可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電腦控制自動(dòng)化，不斷提高科技生產(chǎn)水平，同時(shí)加快計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。
4結(jié)束語
總而言之，隨著眼下社會(huì)發(fā)展對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用要求不斷提高，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)工作人員也必須要加強(qiáng)管理和控制，采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對工程網(wǎng)絡(luò)控制軟件進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高軟件使用性能，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)集成化、智能化發(fā)展，保證電子計(jì)算機(jī)的使用效果。
作者：顏濱竹 單位：中國民用航空東北地區(qū)交通管理局
摘要:隨著計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)的快速普及，數(shù)字化技術(shù)發(fā)展水平越來越快。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的開放式管理得到人們的認(rèn)可，但隨之而來的是越來越多的網(wǎng)絡(luò)信息安全問題。計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用過程中往往受計(jì)算機(jī)應(yīng)用的影響，需要對工程安全的相關(guān)問題進(jìn)行合理的分析，充分研究提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的整體優(yōu)勢方案，按照人們?nèi)粘５纳钚枨?，逐步建立良好的?jì)算機(jī)應(yīng)用管理標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用生產(chǎn)效果，實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)工程優(yōu)勢化的管理和分析.
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)；應(yīng)用；優(yōu)勢
計(jì)算機(jī)發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)展相互適應(yīng)，通過資源數(shù)據(jù)信息的共享，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的安全化管理，不斷提升網(wǎng)絡(luò)信息的快速應(yīng)用水品個(gè)，逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息應(yīng)用的優(yōu)勢提升。根據(jù)計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用分析標(biāo)準(zhǔn)，對計(jì)算機(jī)實(shí)際的發(fā)展形式和發(fā)展類別進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，充分研究計(jì)算機(jī)實(shí)際符合需求的應(yīng)用范圍，按照計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)際工程領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)分析計(jì)算機(jī)工程存在的各種優(yōu)勢特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息工程的安全可靠化的管理，保證計(jì)算機(jī)使用的安全性。
1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用問題
加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的安全化應(yīng)用，逐步提升網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的普及過程，提高計(jì)算機(jī)工程化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，對計(jì)算機(jī)工程的相關(guān)安全問題進(jìn)行逐步探索分析，明確計(jì)算網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對人們的關(guān)注度。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用信息的分析過程，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的相關(guān)應(yīng)用問題進(jìn)行判斷，確定實(shí)際網(wǎng)絡(luò)信息問題的快速分析和解決。
1.1受病毒黑客的侵?jǐn)_
在計(jì)算機(jī)工程網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用中，需要建立合理的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)。黑客如果惡意的攻擊或干擾，就會(huì)對計(jì)算機(jī)應(yīng)用造成負(fù)面的影響問題。計(jì)算機(jī)的信息安全需要以數(shù)據(jù)、物理構(gòu)成以及功能應(yīng)用為安全管理標(biāo)準(zhǔn)。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，逐步加強(qiáng)實(shí)體的安全化管理。計(jì)算機(jī)應(yīng)用需要與外圍設(shè)備相互適應(yīng)，逐步完善計(jì)算機(jī)實(shí)體的安全規(guī)范控制范圍，對計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、存儲(chǔ)控制功能進(jìn)行有效的分析，明確實(shí)際不同類型用戶的非數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)計(jì)算機(jī)實(shí)際優(yōu)化配置標(biāo)準(zhǔn)和存儲(chǔ)能力，準(zhǔn)確的分析用戶操作規(guī)定范圍內(nèi)存在的違規(guī)行為。根據(jù)計(jì)算機(jī)有效控制標(biāo)準(zhǔn)，利用計(jì)算機(jī)體系的運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行負(fù)責(zé)建設(shè)，明確數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)和檢測方式。按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的輸出量，對管控標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面的責(zé)任化分析。計(jì)算機(jī)往往是以口令識別身份的，根據(jù)口令的生成、信息的等級、期限的規(guī)范等數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的管控。對于系統(tǒng)可能存在的自動(dòng)識別進(jìn)行全面的跟蹤調(diào)查，明確實(shí)際文煥有效應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)登記范圍，采用全面識別的方式確定終端量。計(jì)算系統(tǒng)記錄中的相關(guān)內(nèi)容，對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)、用戶名稱、口令、終端、數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析和應(yīng)用，確定實(shí)際數(shù)據(jù)操作判斷的標(biāo)準(zhǔn)類別，明確實(shí)際數(shù)據(jù)的信息登記過程，確定有效識別數(shù)據(jù)信息的方案。
1.2信息安全通信的平衡關(guān)系
計(jì)算機(jī)應(yīng)用信息安全分為低、中、高三個(gè)安全級別。按照實(shí)際不同信息等級，準(zhǔn)確的分析安全保護(hù)的有效策略方式。根據(jù)安全實(shí)際的數(shù)據(jù)信息保密特征，合理的分析計(jì)算機(jī)信息傳輸、存儲(chǔ)過程中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證實(shí)際可見的數(shù)據(jù)信息動(dòng)態(tài)量。一班計(jì)算機(jī)往往受電子數(shù)據(jù)郵件、個(gè)人資料信息、口令錄入等內(nèi)容的工具，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器無法及時(shí)對計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行安全化管理。根據(jù)計(jì)算機(jī)實(shí)際工程程序標(biāo)準(zhǔn)，對程序的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確的修正，確定實(shí)際終端的安全漏洞問題，改善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息人才存在的匱乏現(xiàn)象，適宜的完善管理信息的安全漏洞。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用存在的優(yōu)勢效果
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全需要得到有效的擴(kuò)展，根據(jù)計(jì)算機(jī)實(shí)際應(yīng)用效果，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全進(jìn)行分析，逐步完善計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的安全化進(jìn)行處理，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的應(yīng)用效果。
2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息需要以合理的建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支持，不斷完善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議，保證信息系統(tǒng)的合理規(guī)范。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理，完善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸性，完善網(wǎng)絡(luò)信息的安全性，提升信息整體發(fā)展水平。
2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技教育的優(yōu)勢性
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息需要對實(shí)際的應(yīng)用范圍進(jìn)行分析，按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，采用合理的教育科研活動(dòng)，大力開展網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支持，提升教育新發(fā)展的拓展水平。按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)遠(yuǎn)程標(biāo)準(zhǔn)教育范圍，逐步完善我國教育綜合事業(yè)的快速發(fā)展水平，拓展教育范圍，提升教育背景，實(shí)現(xiàn)教育整體效果水平的提升。按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全，采用遠(yuǎn)程化教育形式，全面構(gòu)建合理的教育手段，提升教育發(fā)展促進(jìn)的積極性，實(shí)現(xiàn)教育體系的快速建設(shè)。例如，在教育科研中加強(qiáng)虛擬數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用過程，按照實(shí)際數(shù)據(jù)分析標(biāo)準(zhǔn)，對教育科研的發(fā)展和管理進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，明確實(shí)際科研數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析標(biāo)準(zhǔn)，依附傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析過程，確定相關(guān)預(yù)期的分析效果。按照實(shí)際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息開發(fā)的基本原則，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)虛擬分析方式，逐步提升數(shù)據(jù)的分析效果。
3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的快速應(yīng)用
按照網(wǎng)絡(luò)信息的傳播發(fā)展途徑，分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供合理的拓展空間。以因特網(wǎng)、信令網(wǎng)、光纖分布、數(shù)據(jù)接口分析為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息，需要加強(qiáng)信息數(shù)據(jù)的快速拓展，逐步提升信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全級別。
4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)公共服務(wù)的安全體系
社會(huì)服務(wù)信息體系需要良好的公共服務(wù)管理進(jìn)行拓展，逐步提升公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的效果，改變傳統(tǒng)公共服務(wù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，對人工數(shù)據(jù)的輸入進(jìn)行合理的分析，提升整體服務(wù)拓展水平，降低服務(wù)效率，造成大量的數(shù)據(jù)安全隱患。依照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展，對公共服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)支持，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的改變性意義，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)信息公共服務(wù)模式的拓展和提升。
5結(jié)語
綜上所述，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用需要改變現(xiàn)有的信息支持，逐步拓展社會(huì)發(fā)展水平，改善計(jì)算機(jī)各個(gè)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，拓展社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程，提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平的快速拓展，保證計(jì)算機(jī)綜合性應(yīng)用水平的提升。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)公共信息應(yīng)用服務(wù)的管理方式，改善計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，對實(shí)際計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，逐步完善實(shí)際計(jì)算機(jī)優(yōu)勢拓展辦法，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息優(yōu)勢的快速發(fā)展。
作者：張艷艷 丁樂 單位：單位江西應(yīng)用科技學(xué)院
在春意盎然的季節(jié)，重慶人文科技學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院成立了。這是重慶人文科技學(xué)院發(fā)展歷程中的一件大事，標(biāo)志著整個(gè)學(xué)院在深化應(yīng)用技術(shù)型本科大學(xué)建設(shè)的道路上邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。我們深信，這對我校向應(yīng)用技術(shù)型本科大學(xué)轉(zhuǎn)型具有重大的戰(zhàn)略意義。
一、發(fā)展總體目標(biāo)
我們將經(jīng)過五年努力(前三年打基礎(chǔ)，后二年初見成效)，在辦學(xué)體制和機(jī)制上有創(chuàng)新，在教育教學(xué)模式上有突破，在教育教學(xué)方法上有創(chuàng)造，在教育教學(xué)內(nèi)容上有革新，總體上建立一套完善的現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)型本科計(jì)算機(jī)類高等教育教學(xué)體系，使學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量位于重慶市應(yīng)用技術(shù)型本科前列，把計(jì)算機(jī)學(xué)院建設(shè)成在全國有影響，在重慶為一流的民辦應(yīng)用技術(shù)型二級學(xué)院。我們將不遺余力地堅(jiān)持現(xiàn)代大學(xué)的辦學(xué)理念，執(zhí)行應(yīng)用型本科大學(xué)的國家意志，并將國家意志轉(zhuǎn)化成我們實(shí)際行動(dòng);我們將不予余力的堅(jiān)持走教育國際化之路，堅(jiān)持開門辦學(xué)，擴(kuò)大教育開放，加強(qiáng)國際合作，創(chuàng)新教育教學(xué)改革;我們將不予余力堅(jiān)持質(zhì)量強(qiáng)校的方針，切實(shí)將知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生的智力和創(chuàng)造力，為培養(yǎng)符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的創(chuàng)新性人才而努力。我們一定統(tǒng)一思想，積極推進(jìn)，把計(jì)算機(jī)學(xué)院辦成高層次，高亮點(diǎn)、高水平的應(yīng)用技術(shù)型二級專業(yè)學(xué)院。為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)工程學(xué)院立足重慶，面向全國，走向世界之夢而奮斗。
二、具體發(fā)展規(guī)劃
1．學(xué)科專業(yè)建設(shè)
學(xué)科專業(yè)建設(shè)著重體現(xiàn)社會(huì)發(fā)展的專業(yè)人才的需求，特別是體現(xiàn)重慶經(jīng)濟(jì)發(fā)展的緊缺人才需求。加強(qiáng)和國際國內(nèi)ICT公司合作，使設(shè)置的專業(yè)方向顯特色、專業(yè)內(nèi)容上層次、專業(yè)群集有體系。經(jīng)過三年努力實(shí)現(xiàn)我校計(jì)算機(jī)類專業(yè)全覆蓋，同時(shí)突出在IT領(lǐng)域社會(huì)人才需求的關(guān)鍵的幾個(gè)專業(yè)方向:軟件體系、軟件技術(shù)、軟件開發(fā)應(yīng)用和云計(jì)算技術(shù)及信息系統(tǒng)技術(shù)，智能技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)等方向。打造完備的，具有特色的專業(yè)群，使人文科技學(xué)院成為重慶IT專緊缺人才示范校。到2017年成功申報(bào)5個(gè)專業(yè):有網(wǎng)絡(luò)工程和物聯(lián)網(wǎng)工程、智能科學(xué)與技術(shù)和數(shù)字媒體、及電子與計(jì)算機(jī)工程專業(yè)。
2．師資隊(duì)伍建設(shè)
建立一支穩(wěn)定的，熱愛教育事業(yè)，有人文素養(yǎng)、學(xué)術(shù)水平和專業(yè)技術(shù)的高素質(zhì)教師隊(duì)伍是辦好教育事業(yè)的核心。要培養(yǎng)和造就一批中青年骨干教師隊(duì)伍，在學(xué)校支持下，下決心多渠道、多方位、多層次的招賢納士。根據(jù)教育部制定的大學(xué)師資隊(duì)伍配備和學(xué)科發(fā)展要求，到2017年教師總數(shù)達(dá)85人左右，并在年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、專業(yè)結(jié)構(gòu)等方面盡最大努力趨于科學(xué)合理。
3．學(xué)生招生數(shù)
為了從學(xué)生規(guī)模上體現(xiàn)專業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)特色專業(yè)、亮點(diǎn)專業(yè)的較大發(fā)展，以適應(yīng)重慶社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才需求，根據(jù)專業(yè)的設(shè)置計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(設(shè)二個(gè)方向)招生150名;軟件工程專業(yè)(設(shè)三個(gè)方向)招生250名;網(wǎng)絡(luò)工程(設(shè)二個(gè)方向)招生150名;物聯(lián)網(wǎng)工程(設(shè)二個(gè)方向)招生100名;智能科學(xué)與技術(shù)(設(shè)二個(gè)方向)招生150名;數(shù)字媒體技術(shù)(設(shè)一個(gè)方向)招生100名。到2017年，在校學(xué)生達(dá)2000人左右。這將有利于體現(xiàn)應(yīng)用型本科的內(nèi)涵特征，有利于學(xué)校戰(zhàn)略性的可持續(xù)發(fā)展。
4．研究生教育
為了提升我校的辦學(xué)層次和辦學(xué)質(zhì)量，提高我校在重慶市乃至全國的影響力，我們將盡最大努力積極與ORACLE公司、微軟公司、中興通信公司和思科公司建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，從而充分利用他們的人力資源、技術(shù)資源、市場資源、教育資源、成果資源，快速提升我院的辦學(xué)水平和辦學(xué)層次，首先是辦好計(jì)算機(jī)本科專業(yè)教育，只要條件成熟就全面啟動(dòng)“服務(wù)國家特殊需求人才培養(yǎng)項(xiàng)目”的申報(bào)，為我校專業(yè)碩士的培養(yǎng)做出貢獻(xiàn)。
5．建設(shè)科學(xué)的課程體系
課程體系的建設(shè)是教育教學(xué)改革的重要組成部分，是落實(shí)教育教學(xué)體系改革和教育教學(xué)模式創(chuàng)新的實(shí)施體現(xiàn)。通過與ICT公司的合作，三年內(nèi)建設(shè)完備的優(yōu)質(zhì)專業(yè)課程體系。使課程體系就有如下特點(diǎn):第一，體現(xiàn)專業(yè)特色的鮮明性，工程技術(shù)的實(shí)用性，知識架構(gòu)的先進(jìn)性。第二，結(jié)合重慶信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求和我們的實(shí)情，使課程體系結(jié)構(gòu)清晰、層次分明、內(nèi)容全面，并與我院的素質(zhì)教育和通識教育深度融合。第三，充分利用全球教學(xué)資源，把課程教學(xué)與課程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，把課程設(shè)計(jì)與工程項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的融合，以提高學(xué)生的知識水平、提高學(xué)生的認(rèn)知能力、提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力。建立一套完整的集課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)為一體的教學(xué)大綱、教學(xué)課件、和教學(xué)視頻等教學(xué)資源庫。使我校在重慶應(yīng)用型本科院校中，教育教學(xué)質(zhì)量名列前列。
6．建立現(xiàn)代大學(xué)教育教學(xué)管理和治理體系
將充分利用我院的合作辦學(xué)的優(yōu)勢，強(qiáng)化國際現(xiàn)代教育思想，用三年時(shí)間建立一套完整的適合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)代教育管理和治理體系。包括:教育教學(xué)各項(xiàng)管理制度，教育教學(xué)各項(xiàng)治理?xiàng)l例，教育教學(xué)各項(xiàng)激勵(lì)機(jī)制，教育教學(xué)的各項(xiàng)保障機(jī)制，教育教學(xué)各項(xiàng)約束機(jī)制和教育教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系。調(diào)動(dòng)一切積極因素，發(fā)揮一切可以發(fā)揮的力量，使我院教育教學(xué)管理科學(xué)有序、教育教學(xué)規(guī)范育人、教育教學(xué)發(fā)展持續(xù)。
7．建設(shè)5大工程實(shí)驗(yàn)中心
以專業(yè)設(shè)置為基礎(chǔ)，建立配套的5大工程實(shí)驗(yàn)中心:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)工程試驗(yàn)中心、軟件工程試驗(yàn)中心、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)中心、物聯(lián)網(wǎng)工程試驗(yàn)中心和云計(jì)算工程試驗(yàn)中心。把工程試驗(yàn)中心建成集專業(yè)試驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)為一體的開放性教學(xué)科研平臺(tái);加強(qiáng)工程試驗(yàn)中心的內(nèi)涵管理，用三年時(shí)間建立一套完善的規(guī)章制度和運(yùn)營機(jī)制;通過引進(jìn)和培養(yǎng)造就一支合作精神強(qiáng)、技術(shù)能力過硬的團(tuán)隊(duì);力爭建成重慶市級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
8．加強(qiáng)和提高教育教學(xué)和科學(xué)研究的水平
加強(qiáng)教育教學(xué)的研究是提高教師隊(duì)伍水平的重要舉措，是彰顯教育教學(xué)特色的重要體現(xiàn)，是提高教育教學(xué)質(zhì)量的有力保障，是推進(jìn)我校教育教學(xué)改革的創(chuàng)新力。我們將積極探索適合我校教育教學(xué)的新模式、新機(jī)制和新方法。我們將以MOOCs為改革的突破口，組織計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課和計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課的二個(gè)MOOCs教學(xué)攻關(guān)教研組，用二年的時(shí)間，對MOOCs課程腳本的研制、課程多媒體的制作、MOOCs應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)，以及教育教學(xué)理論、方法、技術(shù)上作出示范性的成果，推動(dòng)應(yīng)用型本科的教育教學(xué)的實(shí)踐和改革的發(fā)展。加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)研究同樣是高等院校重要任務(wù)。鼓勵(lì)教師積極投入到科學(xué)研究的創(chuàng)新性活動(dòng)中，這對提高教師深刻地掌握自然科學(xué)研究方法，提高教師科學(xué)學(xué)術(shù)水平，提高教師緊跟世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展前沿的能力至關(guān)重要。有這樣一支教學(xué)團(tuán)隊(duì)，我們才能在前進(jìn)的道路上立于不敗之地。根據(jù)學(xué)院的具體情況，用二年的時(shí)間建立一套較完善的教改和科研激勵(lì)機(jī)制，并制定配套的實(shí)施意見。實(shí)現(xiàn)每年每個(gè)教師1－2篇，講師以上的教師至少發(fā)表核心期刊論文1篇;每個(gè)專業(yè)每年成功申報(bào)省部級教改或者科研項(xiàng)目1－2項(xiàng)，并獲得專利或著作權(quán)1－2項(xiàng);每個(gè)專業(yè)三年內(nèi)完成1－2門精品課程建設(shè)任務(wù)。經(jīng)過三年努力，在教改和科研成果方面位居重慶市民辦高校前列。
9．構(gòu)建具有特色的校企合作產(chǎn)教結(jié)合體系框架
校企合作產(chǎn)教結(jié)合是應(yīng)用型技術(shù)大學(xué)人才培養(yǎng)的及其重要的模式，校企合作產(chǎn)教結(jié)合是一個(gè)系統(tǒng)工程。我們要研究新形勢，提出新問題，創(chuàng)新新機(jī)制，使之上升到教育理念、教育方法、教育模型上來，作為產(chǎn)教結(jié)合的行為指南。體系框架主要包括六方面，即:產(chǎn)教結(jié)合的機(jī)制、產(chǎn)教結(jié)合的形式、產(chǎn)教結(jié)合的教育教學(xué)模型、產(chǎn)教結(jié)合的師資隊(duì)伍、產(chǎn)教結(jié)合的課程體系、產(chǎn)教結(jié)合的質(zhì)量保障體系。六個(gè)方面相互聯(lián)系，相互滲透，相互融合，構(gòu)建了產(chǎn)教結(jié)合的科學(xué)體系。我們的目標(biāo)是:用一年時(shí)間初步形成產(chǎn)教結(jié)合的體系框架，并制定相關(guān)的規(guī)章、制度及實(shí)施辦法。再花一年時(shí)間形成一套較完整的產(chǎn)教結(jié)合體系構(gòu)架，并完成大部分相關(guān)的規(guī)章、制度、實(shí)施辦法的制定。第三年形成一套完整的產(chǎn)教結(jié)合體系構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)較成熟的產(chǎn)教結(jié)合機(jī)制、體制、制度、方法的有機(jī)融合，為產(chǎn)教結(jié)合的長期發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們要走的路很長很長，但只要我們按照既定的目標(biāo)堅(jiān)定不懈的走下去，前途一片光明。
作者：汪林林 單位：重慶人文科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院
近年來，計(jì)算機(jī)相對應(yīng)的軟件技術(shù)及硬件技術(shù)都得到了一定程度的發(fā)展和進(jìn)步，計(jì)算機(jī)工程技術(shù)在各個(gè)不同領(lǐng)域中的程序化應(yīng)用也得到了多樣化的發(fā)展。由于計(jì)算機(jī)工程技術(shù)本身是一種較為固定的程序模式，人們在使用的過程中往往缺少對其創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理念，而是直接按照計(jì)算機(jī)工程技術(shù)中的程序進(jìn)行應(yīng)用，因此，才會(huì)使得計(jì)算機(jī)工程技術(shù)在應(yīng)用中沒有真正地發(fā)揮出他的價(jià)值及意義。
一、計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的弊端
任何事物都具有兩面性，雖然高科技的應(yīng)用能夠有效提升工作效率等，但仍然會(huì)存在相應(yīng)的弊端，如：計(jì)算機(jī)工程在實(shí)際應(yīng)用中的缺點(diǎn)需要工程師進(jìn)行合理化的調(diào)整，我們認(rèn)為，計(jì)算機(jī)工程技術(shù)想要得到合理、深刻的運(yùn)用必須要將其弊端充分地展示出來，讓所有使用者對其有更加清楚的了解，進(jìn)行針對性的合理應(yīng)用。與不少工程師交談過程中發(fā)現(xiàn)，他們對于工程的設(shè)計(jì)還是具有一定的危險(xiǎn)性意識和責(zé)任感，但總的來說，他們還是比較熱衷于使用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)。我們必須要將計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的弊端展示出來，讓工程師了解實(shí)際工程設(shè)計(jì)中不能完全依賴于計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的應(yīng)用，要將計(jì)算機(jī)工程技術(shù)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識結(jié)合起來應(yīng)用。例如：專業(yè)的工程師在計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的應(yīng)用上會(huì)了解該工程的每一項(xiàng)細(xì)節(jié)，如設(shè)計(jì)模型、設(shè)計(jì)原則及原理等，再者，利用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)來進(jìn)行準(zhǔn)確性計(jì)算和設(shè)計(jì)，最后再將結(jié)果進(jìn)行比較，分析出最有效的問題解決途徑，判斷計(jì)算結(jié)果的真實(shí)有效性。以這樣的方式不僅能夠讓計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的弊端展示出來，還能夠讓使用者了解到它的真實(shí)性能[2]。
二、計(jì)算機(jī)工程技術(shù)和傳統(tǒng)工程技術(shù)的融合應(yīng)用
計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的出現(xiàn)無疑是幫助工程師解決各種設(shè)計(jì)及計(jì)算問題，使得工程師和相關(guān)工程審核人員的觀念及思維都處在了一個(gè)高科技水平的階段之中，有的人會(huì)認(rèn)為，不使用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)是與現(xiàn)今時(shí)代脫離的現(xiàn)象。正是由于這樣的想法，致使部分工程師自身對于計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的應(yīng)用缺乏了應(yīng)有的創(chuàng)新能力。首先，我們以建筑工程為例子，大部分的工程師都會(huì)借助計(jì)算機(jī)工程技術(shù)來對建筑面積范圍進(jìn)行計(jì)算，然后再對建筑工程進(jìn)行規(guī)劃，其中就包括了所需要使用的原材料等等，整個(gè)建筑工程的設(shè)計(jì)都依賴于計(jì)算機(jī)工程技術(shù)來實(shí)行，手工的操作逐漸減少，這樣的發(fā)展趨勢使得建筑工程的安全得到保障。完全地依賴于計(jì)算機(jī)工程技術(shù)而不參與手工預(yù)算，對于建筑的安全會(huì)形成一定的威脅性。因此，我們認(rèn)為，在實(shí)際的建筑工程操作過程中，建筑工程師應(yīng)該將計(jì)算機(jī)工程技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合在一起應(yīng)用，在實(shí)踐中找出差異，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行深入整合和修改，最大程度保障建筑的安全性。如：站在計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的角度上來對問題進(jìn)行深入分析，并根據(jù)設(shè)計(jì)出建筑工程的相關(guān)內(nèi)容，然后進(jìn)行傳統(tǒng)的手工分析，提出多樣化工程設(shè)計(jì)方案，最后，將計(jì)算機(jī)工程技術(shù)和傳統(tǒng)工程技術(shù)相結(jié)合在一起，再將設(shè)計(jì)好的思路整合，運(yùn)用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)來設(shè)計(jì)出最終的程序[1]。
三、合理使用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)
計(jì)算機(jī)工程技術(shù)雖然存在弊端，但其實(shí)用性極強(qiáng)，所謂“去其糟粕，取其精華”，工程師在使用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)時(shí)也應(yīng)該揚(yáng)長避短，合理地運(yùn)用它來開展工作。計(jì)算機(jī)工程技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過程中可以以一些適合的自動(dòng)化工作內(nèi)容經(jīng)過高科技轉(zhuǎn)化來進(jìn)行，對于工程安全性及威脅性問題則要求工程師手工進(jìn)行預(yù)算，控制工程整體設(shè)計(jì)方案中的偏差，確保工程具備足夠的實(shí)用性和安全性。如：在實(shí)際的計(jì)算機(jī)工程技術(shù)使用過程中，常常會(huì)涉及到規(guī)范、數(shù)學(xué)的原理等知識，假設(shè)工程師因?yàn)槿狈@類知識將使得其難以判斷工程技術(shù)是否適用于工程，為此，工程師在使用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)時(shí)要有選擇性，才能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)工程技術(shù)的優(yōu)勢真正發(fā)揮出來。
四、結(jié)語
計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的應(yīng)用在實(shí)際中會(huì)存在一些問題，需要使用者探索出解決途徑，以最大的限度來推動(dòng)計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的合理應(yīng)用。透過全方面的了解，有意識地選擇使用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)，確保自身的工作能夠有效開展，尤其是建筑工程等領(lǐng)域，要確保其設(shè)計(jì)的安全性，真正地將計(jì)算機(jī)工程技術(shù)的作用發(fā)揮出來，促進(jìn)科技進(jìn)步與科技發(fā)展。
作者：王玉峰 單位：赤峰市生產(chǎn)力促進(jìn)中心
1概述
近年來，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)也隨之快速發(fā)展，信息技術(shù)向人類生活的各個(gè)領(lǐng)域全面推進(jìn)，促進(jìn)了商業(yè)、信息業(yè)、通信業(yè)等各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，逐步演變成數(shù)字化時(shí)代。如今，計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用具備方便、快捷等優(yōu)勢不可否認(rèn)，但網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的開放性，使非法用戶有機(jī)可趁，隨之帶來了病毒入侵、數(shù)據(jù)丟失、黑客攻擊等一系列影響人們正常工作與生活的問題。因此，計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用中存在的問題，值得我們深入探究，并挖掘計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的優(yōu)勢，不斷改進(jìn)，不斷取得創(chuàng)新，以確保計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的安全性和可靠性。
2計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用存在的相關(guān)問題
在計(jì)算機(jī)工程的應(yīng)用中，由于信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開放共享，病毒與黑客極易入侵計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對信息數(shù)據(jù)的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用中的安全問題應(yīng)該得到重視。對計(jì)算機(jī)安全的管理，包括軟硬件結(jié)構(gòu)管理、數(shù)據(jù)信息管理和應(yīng)用程序的管理。首先，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用階段，計(jì)算機(jī)的實(shí)體安全性應(yīng)該得到有效確保，計(jì)算機(jī)實(shí)體、計(jì)算機(jī)的電磁輻射應(yīng)該得到有效控制，使其符合各項(xiàng)安全指標(biāo)。其次，針對計(jì)算機(jī)軟件設(shè)施，應(yīng)該進(jìn)行高效安全的管理和控制，使計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)功能得到體現(xiàn)，阻止非法入侵和數(shù)據(jù)丟失。除此之外，提高計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)防護(hù)能力也很重要，約束用戶的作業(yè)范疇，避免用戶讀寫操作跨越規(guī)范的界限。對于數(shù)據(jù)信息管理，設(shè)置專人進(jìn)行數(shù)據(jù)的安全管理以及數(shù)據(jù)的輸出管控，實(shí)施安全體系監(jiān)測，有效記錄數(shù)據(jù)及系統(tǒng)運(yùn)行狀況。另外，對計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的輸出進(jìn)行全面審核也很重要。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，用戶識別身份的方式通常為口令識別，因此，應(yīng)嚴(yán)格管理用戶登記信息，當(dāng)應(yīng)用中出現(xiàn)非法請求，系統(tǒng)應(yīng)實(shí)施全面追蹤程序，進(jìn)行有效識別，對非法用戶實(shí)施攔截。此外，計(jì)算機(jī)應(yīng)自動(dòng)對應(yīng)用中的日志記錄進(jìn)行全面記載，記錄項(xiàng)目包括節(jié)點(diǎn)名、用戶名、用戶口令、使用終端、使用數(shù)據(jù)等方面，實(shí)施對信息的有效保護(hù)。在計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的安全性與便利性存在失衡。安全體系的安全水平等級不一，針對信息的重要程度，制定相應(yīng)的安全措施進(jìn)行保護(hù)。確保信息與數(shù)據(jù)的保密性、整體性、可用性。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系中，計(jì)算機(jī)信息的取用，使用者必須經(jīng)過授權(quán)方可訪問，這是確保網(wǎng)絡(luò)管理信息保密性的根本[1]。在信息輸入、輸出過程中，未經(jīng)授權(quán)用戶禁止擅自更改數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)的整體性。同時(shí)，要體現(xiàn)動(dòng)態(tài)信息的可見性，提高系統(tǒng)靜態(tài)信息的可操作性。
3計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的優(yōu)勢
計(jì)算機(jī)工程在應(yīng)用上存在諸多安全隱患，對計(jì)算機(jī)信息實(shí)施安全保護(hù)非常重要，計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用也因此得到發(fā)展。例如，運(yùn)用入侵檢測系統(tǒng)，對計(jì)算機(jī)軟硬盤設(shè)施中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，及早發(fā)現(xiàn)惡意攻擊。對于黑客的入侵和惡意攻擊，采取防火墻、防病毒墻對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，防火墻可以對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的合理性進(jìn)行分析，防止外部入侵，對非法用戶進(jìn)行約束[2]。運(yùn)用加密技術(shù)，使黑客無法還原數(shù)據(jù)，從而阻止其惡意攻擊。優(yōu)化端口保護(hù)也具有顯著的保護(hù)作用，能夠?qū)味思半p端進(jìn)行保護(hù)，解決遠(yuǎn)程終端在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的不足。計(jì)算機(jī)工程的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了信息化的發(fā)展，同時(shí)也對經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了促進(jìn)作用，計(jì)算機(jī)工程的發(fā)展，帶動(dòng)起相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐，使我國經(jīng)濟(jì)水平提高，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的發(fā)展給就業(yè)者提供了更多的就業(yè)機(jī)會(huì)和發(fā)展平臺(tái)，帶動(dòng)電子產(chǎn)業(yè)、商業(yè)、信息業(yè)、通信業(yè)等各大領(lǐng)域的大規(guī)模發(fā)展。在保證安全的情況下，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的優(yōu)勢，讓用戶安全、放心的使用。在公共服務(wù)體系中，計(jì)算機(jī)工程得到社會(huì)的廣泛應(yīng)用，其與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，有效提高了公共服務(wù)體系的管理水平和工作效率。過去，公共服務(wù)體系數(shù)據(jù)需要人工采用手工輸入法輸入，導(dǎo)致工作效率較慢、服務(wù)水平低下、服務(wù)質(zhì)量欠佳等想象。如今，計(jì)算機(jī)工程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使公共服務(wù)體系得到明顯改善，服務(wù)效率有所加強(qiáng)，獲得巨大的進(jìn)步。
結(jié)束語
綜上所述，計(jì)算機(jī)工程在應(yīng)用過程中，尚存在一些相關(guān)的安全問題，但也具備相應(yīng)的優(yōu)勢。因此，對計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的不足與優(yōu)勢進(jìn)行探討，掌握存在的問題并針對問題提出解決方案，運(yùn)用科學(xué)的管理手段，實(shí)施具有針對性的安全措施，以解決計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用存在的不足，提高其可靠性和安全性，充分發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值，為人們提供安全、可靠的信息平臺(tái)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的發(fā)展，提高全民經(jīng)濟(jì)水平。
作者：王玉峰 單位：赤峰市生產(chǎn)力促進(jìn)中心
1某一體化計(jì)算機(jī)中LVDS顯示電路的設(shè)計(jì)原理
根據(jù)LVDS的傳輸線路組成，某一體化計(jì)算機(jī)中顯示電路應(yīng)由LVDS信號輸出、LVDS信號傳輸、LVDS信號接收三部分組成。在選擇LVDS輸出電路時(shí)，應(yīng)注意LVDS輸出接口的選擇。LVDS輸出接口也分為以下四種類型：
1）單路6位LVDS輸出接口，RGB信號均采用6位數(shù)據(jù)，共18位RGB數(shù)據(jù)；
2）雙路6位LVDS輸出接口，采用雙路方式傳輸，RGB信號采用6位數(shù)據(jù)，其中奇路數(shù)據(jù)為18位，偶路數(shù)據(jù)為18位，共36位RGB數(shù)據(jù)；
3）單路8位TTL輸出接口。這種接口電路中，采用單路方式傳輸，RGB信號采用8位數(shù)據(jù)，共24位RGB數(shù)據(jù)；
4）雙路8位1TL輸出位接口。這種接口電路中，采用雙路方式傳輸，RGB信號采用8位數(shù)據(jù)，其中奇路數(shù)據(jù)為24位，偶路數(shù)據(jù)為24位，共48位RGB數(shù)據(jù)?？紤]到實(shí)際使用，單路6位LVDS接口就可以滿足。而單路6位LVDS接口需要四對差分線來通訊，三對差分線是數(shù)據(jù)傳輸，一對差分線用于時(shí)鐘信號傳輸。因此，選擇了一款支持單路6位LVDS顯示輸出的COMExpress模塊作為LVDS顯示的信號輸出端，選擇一款支持單路6位LVDS的LCD液晶顯示屏作為LVDS信號接收端。
2一體化計(jì)算機(jī)中LVDS顯示的實(shí)現(xiàn)
一體化計(jì)算機(jī)中的LVDS顯示發(fā)送端及接收端選型好之后，還需要考慮好LVDS信號傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)，以確保信號質(zhì)量。
2.1計(jì)算機(jī)背板PCB設(shè)計(jì)
從COMExpress模塊引出的信號不能從COMExpress接口直接傳輸?shù)揭壕辽希@需要計(jì)算機(jī)背板的轉(zhuǎn)接，在背板PCB設(shè)計(jì)時(shí)要考慮好高速LVDS信號的走線，主要有以下幾點(diǎn)需要注意：
1）LVDS信號的匹配阻抗通常為100Ω±10%；2）保證差分線平行等距，一般是將差分線對長度誤差限制，盡量使用同層內(nèi)的差分；
3）LVDS差分對走線應(yīng)盡可地短而直，避免過孔和大于90°的轉(zhuǎn)向；
4）LVDS信號要遠(yuǎn)離其它信號。其他信號最好分層布線，若必須使用同一層走線，距離應(yīng)大于3～5倍差分線間距；
5）不同差分線對間的間距至少應(yīng)大于3～5倍差分線間距。
2.2傳輸線纜的設(shè)計(jì)
從計(jì)算機(jī)背板到顯示屏之間，需要設(shè)計(jì)有傳輸線纜。在設(shè)計(jì)傳輸線纜的時(shí)候，為確保信號質(zhì)量，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
1）信號傳輸線纜應(yīng)雙絞、等長；
2）要做好線纜的屏蔽，屏蔽層要接地；
3）信號線纜要注意避開其他信號線，尤其是電源線纜，防止造成干擾；
4）選用的連接器務(wù)必要壓接可靠，采用的接觸件一般為銅材質(zhì)以保證信號質(zhì)量。
3調(diào)試及故障分析
一體化計(jì)算機(jī)按照上述設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了生產(chǎn)，在首次測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)顯示屏上沒有顯示，經(jīng)檢查，LVDS信號線路連接正確，在調(diào)試板上測試COMExpress模塊，顯示正常，但在查看BIOS設(shè)置時(shí)，發(fā)現(xiàn)可以設(shè)置主模塊的輸出為單路6位LVDS輸出，或是單路8位LVDS輸出，默認(rèn)的是單路8位輸出，與液晶屏的輸入接口不符，導(dǎo)致沒有顯示。調(diào)整為單路6位輸出后，顯示正常。在后續(xù)一體化計(jì)算機(jī)的調(diào)試、試驗(yàn)中，發(fā)生過一些顯示故障，總結(jié)起來，主要有黑屏、抖屏、缺色現(xiàn)象。通過更換模塊的方式進(jìn)行排查，排除了線纜、液晶顯示器的問題，定位是LVDS顯示輸出異常。然后在發(fā)生故障時(shí)，測量了故障模塊的LVDS信號輸出波形，通過對比工作正常時(shí)的波形，發(fā)現(xiàn)主要是時(shí)鐘信號波形異常。工作正常時(shí)的LVDS時(shí)鐘信號（TXCLK±）.根據(jù)LVDS信號的通信原理，在LVDS顯示工作正常時(shí)，時(shí)鐘信號的擺幅應(yīng)滿足的要求，即LVDS時(shí)鐘信號的TXCLK+與TXCLK-差分信號對的差值在250mV～450mV時(shí)，判斷為邏輯“1”，差值大于-250mV時(shí)～-450mV，判斷為邏輯“0”，而且同時(shí)必須滿足峰峰值的要求，在差值最小的250mV時(shí)，峰峰值最小應(yīng)滿足500mV，在差值最大的450mV時(shí)，最大峰峰值為900mV。根據(jù)故障時(shí)的時(shí)鐘信號波形與要求對比，可以清晰地判斷出故障的波形不滿足中的LVDS時(shí)鐘信號的要求，從而造成LVDS顯示無法正常工作，解釋了故障機(jī)理，下一步則需要對輸出LVDS顯示的模塊進(jìn)行進(jìn)一步的故障分析。
4結(jié)論
本文在工程應(yīng)用中，依據(jù)LVDS顯示的基本原理，結(jié)合了LVDS在應(yīng)用中的一些經(jīng)驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用LVDS顯示的某一體化計(jì)算機(jī)，并對調(diào)試過程中發(fā)生的問題進(jìn)行了分析，供其他需要LVDS顯示工程應(yīng)用的設(shè)計(jì)者作為參考。
作者：孫懿 單位：江蘇自動(dòng)化研究所
一、從教師的角度尋找提高專業(yè)繪圖能力的途徑
教師的教學(xué)要結(jié)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，應(yīng)采用適合的教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容與本科學(xué)生要有一定的區(qū)別。應(yīng)結(jié)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生實(shí)際進(jìn)行教學(xué)改革，以工作任務(wù)為中心組織教學(xué)內(nèi)容；以典型的建筑施工圖為載體，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。突出實(shí)踐性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。教師的實(shí)踐總結(jié)，融合進(jìn)教學(xué)之中，從而達(dá)到讓學(xué)生自主提高專業(yè)繪圖能力的效果。
（一）改革教學(xué)方法和教學(xué)手段
過去教師系統(tǒng)講解理論知識、滿堂灌、學(xué)生被動(dòng)聽課的傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生缺乏積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，現(xiàn)在職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教學(xué)應(yīng)重視激發(fā)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。對于計(jì)算機(jī)工程繪圖這一門課程來講，主要應(yīng)采用項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)導(dǎo)向等教學(xué)方法；并采用多媒體教學(xué)及人機(jī)互動(dòng)等教學(xué)手段。提高學(xué)生聽課的專注程度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
1.項(xiàng)目引領(lǐng)項(xiàng)目引領(lǐng)的教學(xué)方法，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)過程，以實(shí)際的工程項(xiàng)目為依托，并根據(jù)學(xué)生能夠接受的程度，展開針對性的教學(xué)。通過計(jì)算機(jī)工程繪圖這門課程，提高學(xué)生的繪圖能力，在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，以項(xiàng)目引領(lǐng)的方式，使用具體的工程項(xiàng)目教學(xué)；在繪制具體的工程圖的各個(gè)環(huán)節(jié)，在學(xué)生急需知道下一步做法時(shí)，傳授必要的理論及實(shí)踐知識。學(xué)生在這種情況下，是最想學(xué)習(xí)的時(shí)候，學(xué)習(xí)效率也是最高的，學(xué)習(xí)興趣也是最濃的。
2.任務(wù)導(dǎo)向任務(wù)導(dǎo)向的教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)把一個(gè)工程項(xiàng)目，分解成若干個(gè)任務(wù)，以實(shí)際的工作過程（建筑工程施工圖）為載體，提煉出典型的工作任務(wù)，使學(xué)生在完成工作任務(wù)的過程中，學(xué)會(huì)繪圖命令、修改命令以及與之相關(guān)的各種高級操作命令。打破原有的章節(jié)順序，以任務(wù)為引領(lǐng)，逐級深入。以能讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中真正、切實(shí)地掌握繪圖技巧，精確熟練地利用課內(nèi)知識，以及內(nèi)容的精準(zhǔn)應(yīng)用為主。讓學(xué)生自主實(shí)踐，自主結(jié)合課內(nèi)知識，自己動(dòng)手并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。這樣做的目的，避免學(xué)生在繪制工程項(xiàng)目時(shí)，由于工作量大，而感到枯燥，并產(chǎn)生厭煩情緒。在繪圖的過程中，教師在給學(xué)生滲透理論知識的同時(shí)，融入企業(yè)崗位資格標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生在完成一個(gè)個(gè)的小任務(wù)時(shí)，繪圖能力自然就得到了提升。并且體驗(yàn)到了其中的樂趣，從而愿意去主動(dòng)學(xué)習(xí)。
3．教學(xué)做一體化將課堂教學(xué)和實(shí)訓(xùn)室整合在一起，采用一體化教室上課，理論教師與實(shí)踐教師由同一名（批）教師擔(dān)任。通過項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)導(dǎo)向“邊做邊學(xué)、邊學(xué)邊教”，促使學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識和實(shí)踐技能，打破了原來的理論課和實(shí)訓(xùn)課的界限，是一種非常適合職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，這種教學(xué)方法的教學(xué)過程實(shí)際上就是教學(xué)做一體化?！敖虒W(xué)做一體化”的教學(xué)模式是我國職業(yè)教育界普遍認(rèn)可的一種教學(xué)模式。在這種教學(xué)模式中，學(xué)生是主體，教師起到的是主導(dǎo)的作用，教師多半時(shí)間都是在輔導(dǎo)學(xué)生，而不是講理論課。
4.應(yīng)用廣播教學(xué)軟件教學(xué)廣播教學(xué)軟件可以完成：一機(jī)（教師機(jī)）對多機(jī)（學(xué)生機(jī)）的廣播（授課或播放各種軟件、課件等）、一機(jī)（教師機(jī)）對一機(jī)（學(xué)生機(jī)）的輔導(dǎo)、控制和查看學(xué)生機(jī)的屏幕。應(yīng)用這種教學(xué)軟件，代替了傳統(tǒng)的教學(xué)手段，也代替了投影儀加大屏幕的多媒體的教學(xué)，并且不會(huì)受到投影儀投影效果的影響，是一次教學(xué)方式的改革和飛躍。采用這種教學(xué)方式，學(xué)生樂于接受，效果顯著。
（二）整合教學(xué)內(nèi)容
職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程繪圖的教學(xué)內(nèi)容，不能是本科這門課教學(xué)內(nèi)容壓縮或簡單地刪減，學(xué)生不愿意接受或很難接受的理論知識，盡量地少講甚至不講，盡量多地帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，在操作的過程中，滲透給學(xué)生能夠理解并且容易接受的理論知識。為了讓學(xué)生在將來的工作崗位上得心應(yīng)手，學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以將來的實(shí)際工程應(yīng)用為主。要打破原來的章節(jié)順序，按照工程圖的繪制順序，整合教學(xué)內(nèi)容。使學(xué)生更加易于接受。
（三）模擬真實(shí)的工程實(shí)例，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)實(shí)踐力度
為了使學(xué)生的繪圖能力得到鞏固和提高，必須增強(qiáng)實(shí)踐力度。可以適當(dāng)?shù)卦黾诱n程設(shè)計(jì)，在課程設(shè)計(jì)中，要模擬真實(shí)的工程實(shí)例，繪一小型工程的施工圖，根據(jù)課時(shí)量，模擬的施工圖內(nèi)容可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減，繪制典型的施工圖紙，比如建筑的平、立、剖、節(jié)點(diǎn)都只畫一張等，學(xué)生在繪圖時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行各種建筑繪圖規(guī)范。能力是練出來的，只有通過典型工作任務(wù)的參與、獨(dú)立完成,才能形成相應(yīng)的技能,掌握實(shí)用的理論知識。
（四）提高教師的專業(yè)技能
教師的專業(yè)技能，對土木工程類學(xué)生繪圖能力的提高，起到了很大的影響，教計(jì)算機(jī)工程繪圖的教師，最好能具有雙師素質(zhì)，也就是要具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，教師的雙師素質(zhì)，在整合教學(xué)內(nèi)容，以及按照繪制施工圖的順序，重新排列教學(xué)內(nèi)容的先后順序、貫穿整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的主線上等方面，均起到一定的作用。由于教師具有相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，可以很隨意地找到一些極容易畫、學(xué)生又感興趣的建筑施工圖或結(jié)構(gòu)施工圖的相關(guān)內(nèi)容，能夠?qū)Ω鞣N相關(guān)規(guī)定，把握得相當(dāng)?shù)轿?，并能根?jù)新規(guī)范、新圖集及時(shí)修訂所教的內(nèi)容，使學(xué)生所學(xué)與將來的工作完全接軌。同時(shí)做到教學(xué)相長，有時(shí)學(xué)生的思路，也會(huì)給我們帶來啟發(fā)，并且對以后的教學(xué)產(chǎn)生一定的影響，使更多的學(xué)生因此而受益。
二、結(jié)束語
綜上所述，對于動(dòng)手能力很強(qiáng)的職業(yè)技術(shù)學(xué)院的土木工程專業(yè)學(xué)生來說，要想提高其計(jì)算機(jī)工程繪圖能力，并不是件多么困難的事情，這需要任課教師和學(xué)生的共同努力，教師要根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)，按照實(shí)際施工圖的要求，進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，同時(shí)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，其中所有的案例都圍繞真實(shí)的施工圖進(jìn)行，并且重視對學(xué)生好奇心和求知欲的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，變被動(dòng)為主動(dòng)。要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)熱情，學(xué)生有了對專業(yè)的熱愛，了解具有繪圖能力的必要性，從而愿意去畫圖，這樣在老師的指導(dǎo)下，才能去主動(dòng)練習(xí)。按照這樣的途徑去執(zhí)行，學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪制工程圖能力一定會(huì)提高的。
作者：謝桂英 張威琪 楊化奎 霍堂霞 王濱生 單位：哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院 黑龍江省質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院
1研究思路與目標(biāo)
集成電路技術(shù)的發(fā)展，使集成電路和處理器的關(guān)系密不可分。隨著多核技術(shù)的出現(xiàn)，處理器已經(jīng)變成構(gòu)成系統(tǒng)級芯片（SoC）的基本單元，因此，從集成電路的功能級設(shè)計(jì)層面講，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)采用的方法就是大規(guī)模集成電路（VLSI）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。從卓越人才培養(yǎng)的角度，VLSI系統(tǒng)設(shè)計(jì)是微處理器的邏輯實(shí)現(xiàn)手段，而數(shù)字邏輯是計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。學(xué)生的數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和VLSI系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力直接決定了其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。因此提升學(xué)生計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的關(guān)鍵是提升學(xué)生的數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和VLSI系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。為了切實(shí)提高計(jì)算機(jī)工程專業(yè)方向本科學(xué)生的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，教學(xué)改革研究工作的目標(biāo)確定為：以數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)方法為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、以硬件描述語言為設(shè)計(jì)工具、以硬件仿真系統(tǒng)為設(shè)計(jì)環(huán)境、以FPGA為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)手段、以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)和主線，將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐完整地貫穿于專業(yè)核心課程之中；教學(xué)改革研究思路確定為：系統(tǒng)視角、整體優(yōu)先、設(shè)計(jì)牽引、講做結(jié)合、注重能力。該研究思路不同于一般的課程群，不是簡單的知識點(diǎn)的審視，是“自頂向下”的觀點(diǎn)和“自底向上”的實(shí)現(xiàn)的一種結(jié)合方法，最終目標(biāo)是提升計(jì)算機(jī)工程專業(yè)方向本科學(xué)生的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。
2研究內(nèi)容
計(jì)算機(jī)工程專業(yè)方向的主干課程包括數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與調(diào)試、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、VLSI系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。課程各有目標(biāo)，課程之間有宏觀上的先后順序，有微觀上的相互穿插，有內(nèi)容上的重疊。經(jīng)過近幾年的教學(xué)研究和改革，各門課程都發(fā)生了非常大的變化[1]：VLSI課程中會(huì)涉及算術(shù)邏輯單元的設(shè)計(jì)甚至處理器設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容；匯編語言的作用已經(jīng)從編程工具轉(zhuǎn)變?yōu)槊枋龊屠斫庥?jì)算機(jī)系統(tǒng)工作原理的有效工具；HDL語言和仿真工具不再專屬于數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的通用語言和工具。但是，由于總目標(biāo)不明確，導(dǎo)致課程分頭講，實(shí)驗(yàn)分頭做，總體學(xué)時(shí)不少，最終效果欠佳。筆者的主要研究內(nèi)容以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為目標(biāo)，從能力培養(yǎng)的視角看待和理解數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與調(diào)試、VLSI、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程，借鑒CDIO的思想，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)實(shí)踐貫穿整個(gè)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)方向人才培養(yǎng)過程。
2.1重新審視和修訂教學(xué)計(jì)劃
在研究過程中，我們首先整理涉及的各門課程的全部知識點(diǎn)，對相互影響的重要知識點(diǎn)整體排序，整合相近和相似的知識點(diǎn)，歸并出一些重要的專題，提出有利于培養(yǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的完整實(shí)踐教學(xué)體系，全線引入HDL語言，全線引入基于FPGA開發(fā)板的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，緊密配合理論課、設(shè)計(jì)方法課、實(shí)踐課，形成“學(xué)習(xí)—構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)”的完整過程。
2.2數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)課程內(nèi)容的改革
數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)課程改革的研究重點(diǎn)是設(shè)法強(qiáng)化和提升學(xué)生使用硬件描述語言說明硬件系統(tǒng)的能力，將硬件設(shè)計(jì)語言的介紹提前到課程的開始部分，使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)過程中就開始使用硬件設(shè)計(jì)語言，相當(dāng)于使學(xué)生掌握了一個(gè)設(shè)計(jì)工具，為計(jì)算機(jī)組成原理課程和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程提供支持，另外，從教學(xué)上形成學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)就是學(xué)習(xí)集成電路設(shè)計(jì)的理念。數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)既有使用邏輯電路器件搭建實(shí)驗(yàn)電路的傳統(tǒng)型實(shí)驗(yàn)，又有使用FPGA開發(fā)板的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
2.3計(jì)算機(jī)組成原理課程的教學(xué)改革
計(jì)算機(jī)組成原理課程借鑒“深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”教材中的思想，調(diào)整了部分課程內(nèi)容和授課重點(diǎn)，比如，在數(shù)據(jù)表示部分增加了C語言的整數(shù)表示以及比較運(yùn)算的示例，在存儲(chǔ)器部分增加了程序訪問局部性原理的C語言示例，在指令系統(tǒng)部分增加了尋址方式的C語言示例等。增加C語言的示例是進(jìn)行教學(xué)視角調(diào)整的一種嘗試，由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過C語言，已經(jīng)初步掌握了編程方法，但是并不清楚程序在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，特別是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)底層硬件中是如何表示、如何執(zhí)行的。通過在計(jì)算機(jī)組成原理課程中增加一些C語言的示例，讓學(xué)生真正理解程序的執(zhí)行過程。
2.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容的調(diào)整
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程在課程內(nèi)容方面進(jìn)行了一些調(diào)整，主要為了更好地與計(jì)算機(jī)組成原理和計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與調(diào)試等課程銜接。增加多核處理器和多線程調(diào)度等方面的內(nèi)容；對教材中給出的一些具體處理器實(shí)例給予更多關(guān)注，比如Pentium、PowerPC和MIPS處理器實(shí)例等；重視向量運(yùn)算和向量處理器部分的內(nèi)容。
2.5計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與調(diào)試課程實(shí)踐教學(xué)改革
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與調(diào)試課程把以往讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)有十幾條基本指令的微程序控制器改變?yōu)樵O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)向量協(xié)處理器；以PowerPCRISC處理器的指令系統(tǒng)為參考，把設(shè)計(jì)PowerPC擴(kuò)展指令協(xié)處理器AltiVec模塊中的VSFX指令部分作為教學(xué)內(nèi)容。整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)分為8個(gè)相互聯(lián)系、難度逐步增加的子任務(wù)，通過教師引導(dǎo)、分組討論、學(xué)生實(shí)踐、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、完成測試等一系列教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生完成協(xié)處理器中的部分設(shè)計(jì)工作并熟悉完整的協(xié)處理器的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法。
2.6嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)改革
嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程開發(fā)出嵌入式系統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及相關(guān)軟件的綜合實(shí)驗(yàn)，使硬件與軟件相結(jié)合，強(qiáng)化對學(xué)生計(jì)算機(jī)綜合開發(fā)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生完成一個(gè)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)的全過程，包括完成硬件、軟件的功能分配，進(jìn)行主控?cái)?shù)字系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)和制作，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)和功能軟件，硬件、軟件的分別測試與綜合測試等。
2.7VSLI系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)改革
VSLI系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)改革，把實(shí)踐分為3種類型：課程實(shí)驗(yàn)、自主實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，3種類型的實(shí)驗(yàn)全部基于Nexys3FPGA開發(fā)板進(jìn)行設(shè)計(jì)。課程實(shí)驗(yàn)包括XilinxFPGA設(shè)計(jì)流程、Nexys3FPGA開發(fā)板主要模塊接口設(shè)計(jì)和基于IP的數(shù)字電路設(shè)計(jì)等。自主實(shí)驗(yàn)部分的題目類型包括：串—并轉(zhuǎn)換電路、FIFO存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)、大數(shù)加法器設(shè)計(jì)和FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)等。課程設(shè)計(jì)部分的題目類型包括密碼協(xié)處理器設(shè)計(jì)、數(shù)字信號協(xié)處理器設(shè)計(jì)和圖像處理協(xié)處理器設(shè)計(jì)等。
3實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2006年建立了數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，建立了超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究所。實(shí)驗(yàn)室配備了數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)臺(tái)、計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)臺(tái)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺(tái)（帶有FPGA模塊）、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)等教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。這些實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠滿足常規(guī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，但對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的支持還不夠。為此，學(xué)院2013年與美國Xilinx公司合作，建立了天津大學(xué)—美國Xilinx公司計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室配備了50多塊Nexys3FPGA開發(fā)板，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以滿足每人一塊開發(fā)板的要求。超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究所于2012年引進(jìn)BEECube公司先進(jìn)的BEE3系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的第三代商用FPGA系統(tǒng)，包括4個(gè)Virtex5FXTFPGA芯片，以及高達(dá)64GB的DDR2ECCDRAM和8個(gè)用于模塊間通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA開發(fā)板和BEE3系統(tǒng)，我們具備了實(shí)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計(jì)的各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備平臺(tái)，為培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力提供了強(qiáng)有力的支撐。
4結(jié)語
經(jīng)過兩年多的教學(xué)改革與實(shí)踐，在新的教學(xué)改革思路指引下，學(xué)院調(diào)整了教學(xué)計(jì)劃和課程內(nèi)容，建設(shè)了新的實(shí)驗(yàn)室，引入了新的實(shí)踐手段和方法，教學(xué)研究和改革實(shí)踐工作取得了初步成效?！坝?jì)算機(jī)學(xué)院教學(xué)管理過程化規(guī)范化改革”和“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)改革”兩項(xiàng)教學(xué)研究成果獲得2013年天津大學(xué)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。
作者：張鋼 郭煒 車明 魏繼增 李雪威 單位：天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
一、漸進(jìn)式的工程化實(shí)踐教學(xué)
數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用是與各專業(yè)應(yīng)用結(jié)合比較緊密的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)課程，是一門工程性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的課程，因此我們主要以工程化實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué)，根據(jù)“初步體驗(yàn)、獨(dú)立項(xiàng)目實(shí)踐、從業(yè)實(shí)踐與實(shí)訓(xùn)”3個(gè)層次實(shí)行漸進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練。在教學(xué)過程中，我們注重培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐意識，從教學(xué)內(nèi)容的組織和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)到課堂教學(xué)案例和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，都圍繞工程素養(yǎng)的培養(yǎng)進(jìn)行遴選。
1.1采用工程案例驅(qū)動(dòng)的理論教學(xué)模式
在理論課講授方面，我們以工程案例驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行教學(xué)，以網(wǎng)上書店的開發(fā)案例貫穿教學(xué)全過程，將數(shù)據(jù)庫基本原理和設(shè)計(jì)技術(shù)融于案例教學(xué)過程。同時(shí)，根據(jù)浙江傳媒學(xué)院電子信息工程專業(yè)的傳媒行業(yè)特色，對教材的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合，增加與新媒體應(yīng)用相關(guān)的多媒體數(shù)據(jù)庫等新技術(shù)內(nèi)容，加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫工程應(yīng)用設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)能力的培養(yǎng)。在各章的教學(xué)中，我們用案例進(jìn)行分析，逐層引導(dǎo)，全過程地闡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用中的各類概念和技術(shù)問題。
1.2實(shí)行漸進(jìn)式的工程化實(shí)踐教學(xué)過程
1）初步工程訓(xùn)練體驗(yàn)。課程的教學(xué)除了理論教學(xué)外，還有相應(yīng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成兩部分，一部分是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本實(shí)踐，主要包括特定DBMS的使用、SQL語言的編程練習(xí)以及數(shù)據(jù)庫的連接技術(shù)；另一部分是小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，采用工程化的基本思想，組織學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)初步的工程項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及初步的工程實(shí)踐能力。在初步工程訓(xùn)練體驗(yàn)階段，教師提出工程設(shè)計(jì)的基本功能和性能要求，包括系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)、基本的數(shù)據(jù)操作和查詢統(tǒng)計(jì)功能設(shè)計(jì)、性能指標(biāo)設(shè)計(jì)等基本要求。學(xué)生可自由組成小組，根據(jù)教師要求自主選題并自主選擇開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫環(huán)境，在完成基本功能要求的前提下，可以結(jié)合自己的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一些特色功能模塊，然后完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的總結(jié)報(bào)告。最后，教師對每個(gè)小組的作品進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收，要求每個(gè)小組制作PPT進(jìn)行項(xiàng)目工作匯報(bào)并演示所設(shè)計(jì)的作品，由學(xué)生推選出的若干學(xué)生評委負(fù)責(zé)項(xiàng)目評分。工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)成績作為該小組成員平時(shí)成績的主要評分依據(jù)。
2）獨(dú)立工程訓(xùn)練實(shí)踐。獨(dú)立工程訓(xùn)練實(shí)踐要求學(xué)生在課程設(shè)計(jì)階段完成。該階段要求每個(gè)學(xué)生自主完成一個(gè)真實(shí)的或模擬的項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐，以著重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立從事工程實(shí)踐的能力、基本的分析問題和解決問題能力。課程設(shè)計(jì)階段要求學(xué)生自學(xué)數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具和環(huán)境，強(qiáng)調(diào)獨(dú)立設(shè)計(jì)，強(qiáng)化學(xué)生查閱資料能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在此課程設(shè)計(jì)階段，教師除了提出項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本能力訓(xùn)練要求和設(shè)計(jì)作品的基本功能和性能要求外，還給出一系列參考選題讓學(xué)生選擇。學(xué)生也可以自主選題，但需征得教師同意，以保證選題的質(zhì)量。為避免抄襲等行為的發(fā)生，每個(gè)學(xué)生的題目和內(nèi)容必須不同。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)階段會(huì)要求學(xué)生采用與上一次設(shè)計(jì)不同的工作模式（C/S或B/S），采用工程化的手段和方法完成基本的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)工作。課程設(shè)計(jì)完成后，指導(dǎo)教師組織學(xué)生評委（7人）對學(xué)生作品和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢查，最后通過匯報(bào)答辯的形式評定作品設(shè)計(jì)成績。作品設(shè)計(jì)和匯報(bào)答辯成績由學(xué)生評委給定，教師在設(shè)計(jì)過程中負(fù)責(zé)答疑，在答辯過程中負(fù)責(zé)點(diǎn)評，但教師有權(quán)對成績進(jìn)行微調(diào)。另外，在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，學(xué)生要完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告，教師對課程設(shè)計(jì)報(bào)告批注評語并給出成績，課程設(shè)計(jì)的最終成績由作品設(shè)計(jì)成績和設(shè)計(jì)報(bào)告成績組成。經(jīng)若干次實(shí)踐證明，上述實(shí)踐教學(xué)方法既減輕了教師的工作任務(wù)，同時(shí)又促使學(xué)生相互學(xué)習(xí)并取長補(bǔ)短，在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐的同時(shí)，也提高了學(xué)生的表達(dá)能力；通過課程設(shè)計(jì)報(bào)告，學(xué)生提高了撰寫規(guī)范的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的能力和設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告的水平。
3）從業(yè)工程訓(xùn)練實(shí)踐。從業(yè)工程訓(xùn)練實(shí)踐主要指學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間，以行業(yè)一線的真實(shí)工程項(xiàng)目為背景，參與并完成相應(yīng)的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)工作（或作為其畢業(yè)設(shè)計(jì)），培養(yǎng)數(shù)據(jù)庫工程應(yīng)用實(shí)踐開發(fā)和運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)從事服務(wù)外包等實(shí)際應(yīng)用開發(fā)能力。第3階段主要是結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)庫工程項(xiàng)目，尤其是與傳媒應(yīng)用密切相關(guān)的數(shù)據(jù)庫工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作，如電視節(jié)目查詢點(diǎn)播系統(tǒng)、媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)、影視資料編目系統(tǒng)等。這一階段的實(shí)踐主要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，幫助其盡快適應(yīng)社會(huì)需求，在離校前具備應(yīng)對復(fù)雜工程實(shí)踐的基本能力。通過3個(gè)階段的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生能夠初步具備到一線從事數(shù)據(jù)庫工程及服務(wù)外包等項(xiàng)目開發(fā)的基本能力。
二、以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的考核評價(jià)機(jī)制
教學(xué)方法和手段中的一些不足之處，不可避免地會(huì)導(dǎo)致考核評價(jià)機(jī)制不科學(xué)和不公平現(xiàn)象的發(fā)生。多數(shù)課程的考試都采用期末筆試形式，課程考試無法真正做到考核學(xué)生的實(shí)際工程能力，為此改革評價(jià)方式宜與教學(xué)模式改革相配套。為使實(shí)踐訓(xùn)練能落到實(shí)處并能給出客觀公正的實(shí)踐評價(jià)，我們對于C語言、Java課程以機(jī)考為主，采用具有自動(dòng)評價(jià)學(xué)生程序功能的程序設(shè)計(jì)上機(jī)練習(xí)及考試系統(tǒng)，改變期末筆試的考試形式，在開學(xué)半學(xué)期后每兩周組織一次機(jī)考，采用多次開卷機(jī)考的方式進(jìn)行課程考核。通過考試的學(xué)生如果不滿意成績，還可以在學(xué)期結(jié)束前的任何一次考試中重考。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程考核分為筆試和機(jī)考兩部分，期末總評成績建議按照平時(shí)成績占20%、筆試成績占40%、機(jī)考成績占40%的比例計(jì)算。數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用課程的成績由理論考試成績和工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)成績兩部分組成，理論考試和工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)各占總成績的50%，其中設(shè)計(jì)作品占40%，設(shè)計(jì)報(bào)告占10%，不再單獨(dú)設(shè)置平時(shí)成績，而以初步的工程項(xiàng)目實(shí)踐成績作為平時(shí)成績。課程成績的評價(jià)采用理論學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)并重的方式。
三、結(jié)語
通過組建由C程序設(shè)計(jì)、Java程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用4門課構(gòu)成的計(jì)算機(jī)類課程，我們從以下幾個(gè)方面對教學(xué)模式尤其是實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行改革和探索。
（1）以案例驅(qū)動(dòng)方式深化C語言課程的教學(xué)改革，完全由學(xué)生自學(xué)C語言語法，突出專業(yè)層面的基本程序設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練。
（2）以案例驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)并重的方式深化Java語言課程的教學(xué)改革，前半學(xué)期主要采用案例教學(xué)法，讓學(xué)生學(xué)會(huì)Java語言的語法規(guī)則和調(diào)試方法，熟悉Java特性和程序架構(gòu)，特別是熟悉面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的理念；后半學(xué)期主要通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法，強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，突出項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)能力訓(xùn)練。
（3）以理論與實(shí)踐并重的模式開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程教學(xué)，以學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的、經(jīng)典的數(shù)據(jù)處理方法為核心，以掌握算法設(shè)計(jì)基本功能為目標(biāo)，通過課堂教學(xué)與OJ系統(tǒng)中相應(yīng)的配套練習(xí)，基本達(dá)到工程設(shè)計(jì)必需的基本技能要求。
（4）以工程案例驅(qū)動(dòng)和分組數(shù)據(jù)庫應(yīng)用工程訓(xùn)練方式改革數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用課程教學(xué)。我們通過工程教育相關(guān)課程的理論和實(shí)踐教學(xué)模式改革，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；始終堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，使學(xué)生能將工程設(shè)計(jì)理論和技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)中，更好更快地適應(yīng)社會(huì)對工程人才的需求。
作者：殷偉鳳 瞿有甜 鄭珺 徐強(qiáng) 單位：浙江傳媒學(xué)院電子信息學(xué)院
一、計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用相關(guān)問題
計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用階段中，由于較易受到病毒干擾與黑客入侵影響，因此安全問題成為我們應(yīng)首要關(guān)注的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)安全保護(hù)主體應(yīng)針對其物理構(gòu)成、數(shù)據(jù)信息以及應(yīng)用功能進(jìn)行安全保護(hù)管理。一般來講，計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用階段中應(yīng)體現(xiàn)良好的實(shí)體安全性。其主機(jī)同外設(shè)形成的電磁輻射較為顯著，為此應(yīng)控制計(jì)算機(jī)實(shí)體符合安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。對于系統(tǒng)軟件則應(yīng)體現(xiàn)良好的存儲(chǔ)管控功能，應(yīng)能夠預(yù)防用戶非法存取各類數(shù)據(jù)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)實(shí)體還應(yīng)具備優(yōu)質(zhì)存儲(chǔ)保護(hù)能力，進(jìn)而有效預(yù)防用戶作業(yè)超越制定范疇實(shí)施讀寫操作。再者，還應(yīng)具備良好的管控功能，進(jìn)而有效的記錄并反映體系運(yùn)行狀況，并做好數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)讀取的有效監(jiān)測。同時(shí)，處理數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的輸出管控應(yīng)設(shè)置專人全面負(fù)責(zé)。傳輸數(shù)據(jù)文件至用戶前期，應(yīng)通過數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)的全面審核，同時(shí)輸出信息發(fā)放應(yīng)具備完善審批手續(xù)。計(jì)算機(jī)對用戶身份識別的常用方式為口令，因此應(yīng)對口令生成、信息登記以及期限的更換實(shí)施嚴(yán)格管控。系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對各類非法請求的全面跟蹤，并登記該類文件應(yīng)用狀況，對非法終端進(jìn)行全面識別。另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具備全面詳實(shí)日志記錄，在每次成功應(yīng)用后，應(yīng)登記節(jié)點(diǎn)名稱、用戶名稱、具體口令、終端名稱，登陸時(shí)間，應(yīng)用數(shù)據(jù)信息內(nèi)容以及程序名、實(shí)施操作的類別，還有修改之前以及之后各類數(shù)據(jù)值等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全應(yīng)用目標(biāo)為，在安全以及通信便利性之中尋求一種平衡。計(jì)算機(jī)總體安全水平應(yīng)體現(xiàn)出由低級到中級再到高級的豐富多層安全體系，并可對各類重要信息、數(shù)據(jù)制定相應(yīng)等級的安全保護(hù)策略。其安全特性則表現(xiàn)為保密性、整體性與可用性。保密性為網(wǎng)絡(luò)資源僅能通過授權(quán)實(shí)體進(jìn)行存取調(diào)用。而信息儲(chǔ)存以及傳輸階段中應(yīng)保持良好的整體性、全面性，不應(yīng)在沒有授權(quán)的狀況下，由其他方進(jìn)行修改。可用性則為對各類靜態(tài)信息應(yīng)體現(xiàn)可操作性，同時(shí)對豐富動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)可見性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中還包含一定的漏洞，由于其屬于復(fù)雜龐大的軟件包，因而最大漏洞為I/O處理。基于TCP/IP應(yīng)用明文進(jìn)行傳輸，因而攻擊者可通過電子郵件截獲實(shí)現(xiàn)攻擊。還可通過網(wǎng)頁口令錄入以及個(gè)人資料寫入進(jìn)行攻擊。Web服務(wù)器同網(wǎng)絡(luò)瀏覽器則無法確保全面安全。較多人在進(jìn)行CGI程序編寫時(shí)，并非做新程序的編輯，而是實(shí)施一定修改。進(jìn)而令其呈現(xiàn)出相似的安全漏洞。安全管理階段中，則由于欠缺網(wǎng)絡(luò)管理人員，操作不規(guī)范，沒能定期做好安全測試、全面監(jiān)察，欠缺對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的有效監(jiān)控，進(jìn)而形成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的一定威脅影響。
二、計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用顯著優(yōu)勢
計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用常常存在安全問題，同時(shí)為有效應(yīng)對漏洞的影響，則進(jìn)一步促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用向前的發(fā)展與推進(jìn)，并令其呈現(xiàn)出一定優(yōu)勢。例如，為應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊、黑客入侵，可通過應(yīng)用加密技術(shù)，防火墻系統(tǒng)凸顯其安全優(yōu)勢，有效的彌補(bǔ)漏洞，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用工程系統(tǒng)綜合安全水平。還可應(yīng)用數(shù)據(jù)加密技術(shù)，做好網(wǎng)絡(luò)安全的有效防御。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，優(yōu)化端口保護(hù)為網(wǎng)絡(luò)安全防控的首要環(huán)節(jié)。基于遠(yuǎn)程終端以及通信線路均為計(jì)算機(jī)信息安全之中的薄弱問題，因此可應(yīng)用端口保護(hù)凸顯優(yōu)勢效能，做好單端以及雙端的安全防護(hù)，提升計(jì)算機(jī)工程技術(shù)安全應(yīng)用水平。同時(shí)，計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用安全問題進(jìn)一步會(huì)為網(wǎng)絡(luò)犯罪創(chuàng)造一定空間，并帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在一定層面也對經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成了刺激作用，并擴(kuò)充了就業(yè)機(jī)遇。當(dāng)然，該類影響作用我們應(yīng)有效把握，將負(fù)面影響降到最低，積極探尋有效的安全防護(hù)策略，激發(fā)計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的正面優(yōu)勢。例如，應(yīng)全面推進(jìn)電子商務(wù)的發(fā)展，發(fā)揮計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用優(yōu)勢，創(chuàng)建健康、優(yōu)質(zhì)、良好的信息環(huán)境，令客戶不會(huì)受到空間、地域范疇的限制。可加快不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)交流，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息共享、數(shù)據(jù)傳輸，價(jià)值化資料綜合應(yīng)用，并推進(jìn)個(gè)性化、高效性、優(yōu)質(zhì)化的電子商務(wù)服務(wù)，滿足用戶個(gè)性化應(yīng)用需求。同時(shí)，可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)推進(jìn)開展豐富商務(wù)活動(dòng)，促進(jìn)科技創(chuàng)新，令較多企業(yè)可實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)化的商務(wù)處理，而無需像往常一樣關(guān)注內(nèi)部的具體分工?；谟?jì)算機(jī)工程技術(shù)，較多企業(yè)可提供給客戶更為全面統(tǒng)一的集成服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)則在該類服務(wù)之中發(fā)揮了催化劑作用。企業(yè)則可令客戶具體服務(wù)過程轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，令客戶通過更為快速、簡單、清晰的方式應(yīng)對各類復(fù)雜工作，提升實(shí)踐效率。例如，將資金由存款戶頭實(shí)現(xiàn)向支票戶頭轉(zhuǎn)移，還可清晰的明確信用卡的具體收支事項(xiàng)，進(jìn)行發(fā)貨請求的詳細(xì)記錄，或是搜集查閱并采購各類稀有材料與產(chǎn)品。該類操作均可在足不出戶的情況下快速的完成。由此可見，應(yīng)用計(jì)算機(jī)工程技術(shù)開創(chuàng)電子商務(wù)系統(tǒng)，可為客戶提供更為便利、高效、快速、一體化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，對于客戶自身以及企業(yè)發(fā)展，均發(fā)揮了顯著的優(yōu)勢作用。
三、結(jié)束語
總之，計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用實(shí)踐中，存在一定的安全問題，同時(shí)顯現(xiàn)出在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展建設(shè)進(jìn)程中的優(yōu)勢及應(yīng)用價(jià)值。我們只有針對安全問題特征，變不利為有利，制定科學(xué)有效的防控、管理策略，提升計(jì)算機(jī)工程技術(shù)安全應(yīng)用效能，激發(fā)現(xiàn)代化技術(shù)綜合應(yīng)用優(yōu)勢，方能凸顯計(jì)算機(jī)工程技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，有效彌補(bǔ)安全隱患，促進(jìn)計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域的快速、科學(xué)與全面發(fā)展。
作者：王峰 單位：江海證券有限公司
1983年12月,由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所研制成功的中國第一臺(tái)億次巨型計(jì)算機(jī)通過國家技術(shù)鑒定,國防科委主任張愛萍將其命名為“銀河”。這是中國改革開放、獨(dú)立自主與引進(jìn)吸收相結(jié)合方針以及全國大力協(xié)作的產(chǎn)物,也是中國工程創(chuàng)新的成功案例。本文以銀河億次巨型計(jì)算機(jī)為例,著重探討該工程的決策、組織管理中的成功經(jīng)驗(yàn),為后人提供有益借鑒。
1工程的背景與決策
國際巨型計(jì)算機(jī)的研制始于20世紀(jì)60年代中期。1976年美國CRAY公司研制成功的Cray-1流水線向量巨型計(jì)算機(jī),標(biāo)志巨型計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟,并開始進(jìn)入商品化階段。蘇聯(lián)、法國、英國、西德以及日本奮起直追[1][2],相繼研制出各自的巨型計(jì)算機(jī)。技術(shù)先進(jìn)、功能最強(qiáng)的計(jì)算機(jī),歷來被首先滿足于軍事領(lǐng)域的迫切需求。美國國防部以及和軍事密切相關(guān)的航天局、能源部、國家安全局,一直是巨型機(jī)的最大用戶,也是巨額研制費(fèi)用的提供者。1976年,美國著名核武器設(shè)計(jì)發(fā)展中心洛斯?阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室以880萬美元的價(jià)格購買了第一臺(tái)Cray-1機(jī)[3],美國三軍及戰(zhàn)略武器部隊(duì)的C3I系統(tǒng)也使用了Cray-1機(jī)[4]。因此,美國將巨型計(jì)算機(jī)看作“軍備競賽的基本要素”,決定“不應(yīng)讓這種計(jì)算機(jī)輸出到任何國家”,尤其對社會(huì)主義陣營國家,實(shí)行技術(shù)封鎖和禁運(yùn)。第三臺(tái)Cray-1機(jī)原本是蘇聯(lián)定購的,但被美國國防部一票否決[5]。
中國考慮研制巨型計(jì)算機(jī)始于20世紀(jì)70年代初。1956年中國的計(jì)算技術(shù)開始興起[6],經(jīng)過仿制蘇聯(lián)到自行研究、設(shè)計(jì)、制造等不同發(fā)展階段,先后研制出電子管、晶體管、集成電路和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī),為國家經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究尤其是國防科技做出重要貢獻(xiàn)[7][8]。正是由于計(jì)算機(jī)技術(shù)與國家安全、國防科技以及武器裝備發(fā)展密切相關(guān),1967年9月聶榮臻就提議研制更高水平的計(jì)算機(jī)。據(jù)此,國防科委四局組織調(diào)查組到中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所調(diào)研,準(zhǔn)備百萬次計(jì)算機(jī)的研制方案。1968年4月,在北京召開總體方案論證會(huì),9月國家計(jì)委、國防科委、國防工辦向中科院計(jì)算所下達(dá)百萬次計(jì)算機(jī)研制任務(wù)書,代號1025。1970年11月,十院向國防科委報(bào)告,提議中科院計(jì)算所研制億次巨型計(jì)算機(jī),代號723[9]。1972年10月,國防科委根據(jù)國家尖端武器、增強(qiáng)國防實(shí)力的迫切需要,召開常委擴(kuò)大會(huì)議,專門研究我國巨型計(jì)算機(jī)研制問題,并向中共中央專門委員會(huì)建議,將巨型計(jì)算機(jī)的研制列入國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目。1974年初,中科院、四機(jī)部和國防科委聯(lián)合向國務(wù)院、中央軍委、中央專委提出組織全國力量,開展巨型計(jì)算機(jī)研制。1975年10月,國防科委主任張愛萍指示科委機(jī)關(guān),組織國內(nèi)計(jì)算機(jī)知名單位,進(jìn)行全國性調(diào)研,了解國內(nèi)對巨型機(jī)的需求、國產(chǎn)元器件質(zhì)量狀況、外部設(shè)備的生產(chǎn)能力與水平,以及性能價(jià)格比等情況。但是,由于“”的干擾,巨型計(jì)算機(jī)工程幾經(jīng)籌劃,均未能正式實(shí)施。
“”結(jié)束后,巨型計(jì)算機(jī)工程問題被再次提出。1977年國防科委經(jīng)過一段緊張的醞釀、準(zhǔn)備,于11月14日向中央呈報(bào)了《關(guān)于研制巨型電子計(jì)算機(jī)事》的請示報(bào)告,四機(jī)部、中科院等部門亦積極爭取。此時(shí),中國巨型計(jì)算機(jī)的研制力量主要有兩支:一支是專門從事計(jì)算技術(shù)研究的研究所,如中科院計(jì)算技術(shù)研究所、四機(jī)部第十五研究所(即華北計(jì)算技術(shù)研究所)和華東計(jì)算技術(shù)研究所;另一支是分散在地方和軍隊(duì)高校中從事計(jì)算技術(shù)教學(xué)、科研單位。1978年3月4日,在中央部署巨型計(jì)算機(jī)研制的匯報(bào)會(huì)議上,鄧小平?jīng)Q定將研制任務(wù)交給國防科委,責(zé)成長沙工學(xué)院完成[10],規(guī)定用六年左右時(shí)間(到1983年底左右)、2億元左右經(jīng)費(fèi),研制出每秒運(yùn)算1億次的巨型計(jì)算機(jī)。
長沙工學(xué)院的前身是成立于1953年的哈爾濱軍事工程學(xué)院,是新中國第一所直屬中央軍委領(lǐng)導(dǎo)的高等軍事工程技術(shù)學(xué)院。1966年退出軍隊(duì)序列,改名哈爾濱工程學(xué)院;1970年南遷長沙,改名長沙工學(xué)院;1978年10月組建國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),重新回到軍隊(duì)序列。長沙工學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所能夠爭取到巨型機(jī)工程項(xiàng)目,主要原因有三:一是由于研制武器裝備的迫切需求,國防科委在國家財(cái)政困難的情況下,積極承擔(dān)該項(xiàng)工程的經(jīng)費(fèi)。二是敢于拼搏、勇于創(chuàng)新的團(tuán)隊(duì)精神。長沙工學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所是由哈爾濱軍事工程學(xué)院海軍工程系一個(gè)9人計(jì)算機(jī)小組發(fā)展而來,爾后逐漸發(fā)展成為軍用計(jì)算機(jī)室、計(jì)算機(jī)專業(yè)、計(jì)算機(jī)系。自1958年以來,先后研制出一系列軍用、通用計(jì)算機(jī)。1965年,在慈云桂的主持下,率先用國產(chǎn)元器件生產(chǎn)出穩(wěn)定可靠的441B晶體管通用計(jì)算機(jī),打破“國產(chǎn)元器件做不出穩(wěn)定可靠計(jì)算機(jī)”的說法,先后生產(chǎn)30余臺(tái),用于國防科委各基地、國防科研院所、高等院校及國民經(jīng)濟(jì)各部門。1970年代研制的151-3/4型百萬次計(jì)算機(jī),在1979年、1980年洲際運(yùn)載火箭發(fā)射、潛艇水下發(fā)射、同步衛(wèi)星發(fā)射等一系列科學(xué)試驗(yàn)中應(yīng)用。三是與慈云桂的運(yùn)籌帷幄和不遺余力分不開。在中央決策到底由誰承擔(dān)巨型機(jī)研制任務(wù)時(shí),中科院計(jì)算所正在研制757工程千萬次計(jì)算機(jī)(該工程直到1983年11月完成)[11];四機(jī)部十五所承擔(dān)的718工程任務(wù),“進(jìn)展十分緩慢”[12]。此時(shí),慈云桂正在主持國防科委巨型機(jī)國內(nèi)需求及生產(chǎn)的調(diào)研工作,雖然也承擔(dān)著718工程任務(wù),但因前期工作進(jìn)展較快,1977年下半年就把主要骨干力量抽出,提前進(jìn)入巨型機(jī)的預(yù)研和方案論證,從而把握時(shí)機(jī),抓住機(jī)遇。1978年5月,巨型計(jì)算機(jī)工程正式立項(xiàng),代號785工程。
2工程的組織與管理
785工程的組織管理創(chuàng)新,主要體現(xiàn)在指導(dǎo)思想、工程指揮、組織隊(duì)伍、建立制度以及政治工作等方面。
2?1制定正確的指導(dǎo)思想
工程創(chuàng)新首先是觀念創(chuàng)新。在特定的歷史條件下,制定一個(gè)正確的指導(dǎo)方針是保證工程得以順利完成的重要前提。785工程是在改革開放之初上馬的,當(dāng)時(shí)中國的工業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家,不少人認(rèn)為五年根本研制不出億次機(jī),即使勉強(qiáng)研制出來也不能工作。有人甚至上書中央、國務(wù)院、軍委領(lǐng)導(dǎo),希望制止這種“毫無成功希望”的工程[13]。慈云桂和同事們頂著壓力,提出“豁出命也要把億次機(jī)研制出來”[10]。慈云桂參加過1975年、1977年兩次全國性調(diào)研,了解國內(nèi)當(dāng)時(shí)無法提供巨型機(jī)所需的大規(guī)模、高速集成電路和其他相關(guān)元器件。如果完全立足國內(nèi),從元器件攻關(guān)開始,十年也沒有希望研制出巨型機(jī)。因此,他們大膽提出,785工程不能走閉關(guān)自守的老路,必須闖出內(nèi)外結(jié)合的新路,進(jìn)而制定出既符合中國實(shí)際又反映時(shí)代特征的工程指導(dǎo)思想:“學(xué)習(xí)國內(nèi)、外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),盡量以當(dāng)前國際先進(jìn)水平為起點(diǎn),積極采用先進(jìn)技術(shù),引進(jìn)必要的技術(shù)、設(shè)備,洋為中用。從我國實(shí)際出發(fā),盡量采用行之有效的、先進(jìn)成熟的工藝、技術(shù)和元件,把先進(jìn)性和現(xiàn)實(shí)性有機(jī)地結(jié)合起來,加速完成研制任務(wù)”。785工程總體方案設(shè)計(jì),集中體現(xiàn)了這一指導(dǎo)思想。1977年,億次巨型機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)是瞄準(zhǔn)美國1972-1973年研制成的兩臺(tái)著名巨型機(jī)Star100和ASC,此方案1978年5月通過。幾乎同時(shí),設(shè)計(jì)人員偶然了解到美國新近推出的Cray-1產(chǎn)品簡介。對新技術(shù)極其敏感的慈云桂,立即組織力量進(jìn)行研究,認(rèn)為Cray-1的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)手段是先進(jìn)的,是新一代巨型機(jī)的杰作,當(dāng)即決定把瞄準(zhǔn)目標(biāo)轉(zhuǎn)向Cray-1,重新設(shè)計(jì)既符合中國國情又與國際主流機(jī)兼容的總體方案[14]。1978年12月,建立在一個(gè)較高起點(diǎn)上的785工程總體方案獲得批準(zhǔn)。
2?2建立垂直的工程指揮系統(tǒng)
785工程立項(xiàng)后,即建立了由國防科委、國防科技大學(xué)、計(jì)算機(jī)系(所)、研究室和專業(yè)組構(gòu)成的組織系統(tǒng)。國防科委組成785工程工作組,張震寰[15]副主任擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)、組織協(xié)調(diào)。張震寰自20世紀(jì)50年代中期起,便協(xié)助聶榮臻、張愛萍組織“兩彈”的研制,主抓試驗(yàn)工作。國防科技大學(xué)成立785工程領(lǐng)導(dǎo)小組,張文峰副校長擔(dān)任組長,下設(shè)785工程辦公室。計(jì)算機(jī)研究所分為教學(xué)、科研兩大塊,其中,科研人員按億次巨型機(jī)的構(gòu)成,分成若干研究室,室下設(shè)專業(yè)組,形成所、室、組三個(gè)層次。張震寰采取“一竿子插到底”的垂直指揮方式,親自帶領(lǐng)工作組定期到工程一線,調(diào)查研究,解決問題。他經(jīng)常把電話直接打到計(jì)算機(jī)研究所下轄的室、專業(yè)組和車間,做到處理事情不過夜。工程涉及的境外訂貨,憑電話“熱線”辦理,按正常程序需幾個(gè)月才能辦成的事,縮短在幾天完成。學(xué)校785工程領(lǐng)導(dǎo)小組、辦公室主任也經(jīng)常深入工程第一線。為保證及時(shí)通報(bào)工程進(jìn)展情況,國防科技大學(xué)組辦了“785工程簡報(bào)”,將工程進(jìn)展情況及時(shí)上報(bào)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門和單位。在這個(gè)工程指揮系統(tǒng)中,慈云桂擔(dān)任了多重角色:作為副校長兼計(jì)算機(jī)系(所)主任、學(xué)校785工程領(lǐng)導(dǎo)小組成員,具有行政指揮權(quán)力;同時(shí),作為785工程總設(shè)計(jì)師,直接負(fù)責(zé)技術(shù)工作;此外,上至直接接受錢學(xué)森、張震寰等領(lǐng)導(dǎo)的指示,下至深入到研究所各研究室、專業(yè)組以及工廠、車間,在整個(gè)工程中發(fā)揮了不可替代的作用。
2?3組織各種相關(guān)力量,聯(lián)合攻關(guān)、協(xié)同作戰(zhàn)
785工程上馬之時(shí),正值“”后第一批大學(xué)生入學(xué),教學(xué)和科研工作全面展開,研制、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)人員十分缺乏。在各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,陸續(xù)從校內(nèi)、外調(diào)入近百名技術(shù)干部。國防科委司令部從各基地抽調(diào)50名戰(zhàn)士集中培訓(xùn),從事785工程試制、調(diào)試的輔助工作;招收100名知青經(jīng)過政治和業(yè)務(wù)集訓(xùn)后,參加785工程的生產(chǎn)?！按罅f(xié)同”是對研制原子彈工程的重要批示[15],也是中國成功發(fā)展尖端武器的重要經(jīng)驗(yàn)。鑒于785工程研制力量的短缺,“必須發(fā)揚(yáng)社會(huì)主義大協(xié)作精神,組織各種相關(guān)力量聯(lián)合攻關(guān)”。一方面在校內(nèi)與各系及相關(guān)部門協(xié)作,另一方面與校外相關(guān)單位協(xié)作。這些協(xié)作,按其內(nèi)容、方式及深入程度的不同,分為五大類,即直接參研、提供設(shè)備器材、人力支援、給予技術(shù)支持和參加試算,共計(jì)48個(gè)單位。為使研制出來的巨型機(jī)能夠及時(shí)、有效地發(fā)揮作用,785工程開始不久,用戶便派技術(shù)人員到計(jì)算機(jī)研究所參與工程,同步學(xué)習(xí)、掌握巨型機(jī)的使用、操作及維護(hù)。為解決這批協(xié)作人員的住宿問題,專門建了招待所,稱其為“協(xié)作樓”。在785工程的推動(dòng)下,計(jì)算機(jī)研究所(系)堅(jiān)持教學(xué)與科研結(jié)合,狠抓師資隊(duì)伍建設(shè)、教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè),逐步形成學(xué)科專業(yè)門類齊全,包含本科、碩士、博士完整的教學(xué)體系。77級、78級和79級本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì),在研究室研制人員和教員的指導(dǎo)下,大多數(shù)是圍繞785工程任務(wù)展開,既提高教學(xué)質(zhì)量,又培養(yǎng)了技術(shù)人員,推動(dòng)學(xué)科建設(shè)的發(fā)展。為保證785工程的生產(chǎn),計(jì)算機(jī)研究所不僅為計(jì)算機(jī)工廠[10],抽調(diào)培養(yǎng)上百名技術(shù)工人,而且從國內(nèi)、外購入相關(guān)設(shè)備,大大提高印制板生產(chǎn)、繪圖與制板、打孔、層壓、金屬化孔、蝕刻、抗蝕鍍金、外形加工、裝聯(lián)工藝等工藝水平[10],攻克許多技術(shù)和工藝難關(guān)。
2?4建立嚴(yán)格的工程管理制度
質(zhì)量是工程的生命線,國防、軍事工程尤為如此。為保證785工程按時(shí)按質(zhì)完成,計(jì)算機(jī)研究所制定了一系列嚴(yán)格的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、保障等管理的規(guī)章制度。首先,制定了從設(shè)計(jì)研制人員到生產(chǎn)、加工、組織管理等一系列崗位責(zé)任制。整個(gè)工程期間,要求“嚴(yán)格崗位責(zé)任制,認(rèn)真貫徹執(zhí)行規(guī)章制度,提高產(chǎn)品質(zhì)量,杜絕各種事故?！瓫Q不能遷就敷衍”。在研制設(shè)計(jì)層面上,所領(lǐng)導(dǎo)定期召開各室領(lǐng)導(dǎo)、各部分技術(shù)負(fù)責(zé)人的聯(lián)席會(huì)議,討論、解決工程研制中出現(xiàn)的問題。后逐漸形成每周一次的協(xié)調(diào)會(huì)制度。計(jì)算機(jī)工廠也建立相應(yīng)的生產(chǎn)協(xié)調(diào)會(huì)制度。其次,成立器材設(shè)備科,負(fù)責(zé)785工程器材設(shè)備的采購、驗(yàn)收及經(jīng)費(fèi)管理。為保證工程順利進(jìn)行,實(shí)行“用采合作”方式:由科研人員提出所需器材清單及要求,器材設(shè)備科統(tǒng)一采購。涉及國外采購任務(wù)時(shí),實(shí)行“技貿(mào)合作”方式:技術(shù)上由計(jì)算機(jī)所把關(guān),貿(mào)易由相關(guān)部門專人進(jìn)行商務(wù)談判。為確保進(jìn)口元器件設(shè)備及時(shí)而準(zhǔn)確到位,有關(guān)部門簡化審批手續(xù)[10]。此外,還建立器材進(jìn)出庫制度、請領(lǐng)申報(bào)制度、元器件老化篩選制度、工具申請登記制度等一整套嚴(yán)格的管理制度,各研究室也有專人負(fù)責(zé)器材的清理與保管。正是由于這些合理的器材管理制度,不僅保障了785工程的質(zhì)量和工期,而且節(jié)省了大量資金,全部工程支出只為下?lián)芙?jīng)費(fèi)的五分之一[10]。再次,堅(jiān)持質(zhì)量第一、可靠性第一,把“三嚴(yán)”作風(fēng)貫徹到整個(gè)工程的始終。為保證生產(chǎn)質(zhì)量,計(jì)算機(jī)工廠成立了質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組,制定各類人員質(zhì)量管理職責(zé),對廠長、總工程師、科室、車間、工程技術(shù)人員直至生產(chǎn)班長、檢驗(yàn)員、工人的質(zhì)量管理職責(zé),都做出明確規(guī)定,并建立嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝規(guī)程,創(chuàng)下100多萬個(gè)焊點(diǎn)無一虛焊等多個(gè)工程上的紀(jì)錄,保證了工程的順利完成。
2?5開展“以人為本”的政治思想工作
政治工作歷來是中國大工程成功的保證。要想把有專家學(xué)者、工程技術(shù)人員、戰(zhàn)士、工人、知青和政工干部組成的團(tuán)隊(duì),長期集合在一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域中,以創(chuàng)造精神和高超技術(shù)團(tuán)結(jié)協(xié)作,不斷做出貢獻(xiàn),沒有共同的理想信念、思想基礎(chǔ)、傳統(tǒng)作風(fēng),是不可能達(dá)成的。政治工作在工程創(chuàng)新尤其是國防科技工程創(chuàng)新中發(fā)揮著重要作用,是中國大工程最重要的特征之一。計(jì)算機(jī)研究所注重理想信念教育,要求全體研制人員具有堅(jiān)定正確的政治方向,豎立國家利益至上的觀念,把個(gè)人的價(jià)值實(shí)現(xiàn)同國家計(jì)算機(jī)事業(yè)、國防科技事業(yè)聯(lián)系起來。在工程實(shí)施的各個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻,通過思想教育、動(dòng)員會(huì)、總結(jié)表彰等各種方式,強(qiáng)調(diào)“任務(wù)光榮、責(zé)任重大”,“是立了軍令狀的,是極其嚴(yán)肅的問題”,大大提升研制人員為國增光、為軍服務(wù)的政治熱情和集體榮譽(yù)感。同時(shí),785工程各基層黨組織,始終注重將政治工作與科研、技術(shù)與生產(chǎn)工作相結(jié)合,緊緊圍繞“弘揚(yáng)獻(xiàn)身國防、無私奉獻(xiàn)和我軍優(yōu)良傳統(tǒng),倡導(dǎo)開拓創(chuàng)新、集智攻關(guān)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,堅(jiān)持科學(xué)求實(shí)、質(zhì)量第一和三嚴(yán)作風(fēng)”這一主題展開。政治工作者深刻認(rèn)識到,巨型計(jì)算機(jī)的研制是一項(xiàng)長期、艱巨的事業(yè),需要付出極大的創(chuàng)造性勞動(dòng)。政治工作的目的,在于激發(fā)全體研制人員的工作熱情。因此,政治工作不能僅僅停留在講大道理的層面,更要注重人文關(guān)懷,積極解決涉及研制人員切身利益的晉職晉級、學(xué)習(xí)進(jìn)修、出國考察、夫妻分居、住房改善、子女教育、日常生活等一系列實(shí)際問題,解除大家的后顧之優(yōu)。政治工作者的這些努力是卓有成效的。正是通過億次巨型機(jī)的研制,逐步形成大家一致認(rèn)同的“銀河精神”:胸懷祖國、團(tuán)結(jié)協(xié)作,志在高峰,奮勇拼搏。
3相關(guān)啟示
通過以上分析,我們可以得出這樣一個(gè)認(rèn)識:銀河億次巨型機(jī)工程的順利完成,與其正確的指導(dǎo)思想和合理有效的組織管理是密不可分的。其中的一些思想觀念和組織管理措施,對于當(dāng)今的工程創(chuàng)新尤其是國防工程創(chuàng)新,具有一定借鑒意義。概括起來主要有以下幾點(diǎn):
3?1國家支持與國家意志的集中體現(xiàn)
重大工程項(xiàng)目往往與國家利益、國家安全密切相關(guān),它不僅包含著工程技術(shù)的綜合集成,而且受國內(nèi)外政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和文化等諸多因素的影響與制約。巨型計(jì)算機(jī)對當(dāng)今人類社會(huì)的影響是不言而喻的。然而,現(xiàn)實(shí)中“用精度高、速度快的巨型機(jī)來解決的問題并不太多”,加之技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大、研制費(fèi)用巨,不是某一個(gè)部門、單位能夠獨(dú)立承擔(dān)并完成的。因此,必須在國家層面上,進(jìn)行規(guī)劃、決策、組織、協(xié)調(diào)與管理,并提供足夠的人力、物力、財(cái)力的保障。銀河億次巨型機(jī)正是在國家鼎力支持和組織保障下完成的。它不僅填補(bǔ)了中國巨型機(jī)技術(shù)的空白,而且在國防尖端技術(shù)和石油地震勘探領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用,促進(jìn)了中國計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。然而,億次巨型機(jī)工程完成之時(shí),就已落后世界先進(jìn)水平[13],其應(yīng)用也非常有限。從這個(gè)意義上說,它本身的政治意義大于技術(shù)意義。它不僅充分表明中國改革開放的必要性和“獨(dú)立自主與引進(jìn)吸收相結(jié)合方針”的正確性,而且在一定程度上打破西方對中國的技術(shù)封鎖,幫助中國人建立自信,向世人昭示中國人在高技術(shù)領(lǐng)域中是能夠有所作為的。因此,億次巨型機(jī)是大工程更是大政治,是國家意志的集中體現(xiàn)。
3?2兩彈一星工程組織管理模式的示范作用
統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、行政和技術(shù)兩線式指揮、總設(shè)計(jì)師制、“集中力量、大力協(xié)同”以及預(yù)先研究、計(jì)劃評審技術(shù)(programevaluationandreviewtechnique,即PERT)等,是兩彈一星工程總結(jié)出來的寶貴經(jīng)驗(yàn)。銀河億次巨型機(jī)工程的決策與組織管理,以兩彈一星工程為示范,并加以發(fā)展。如“一竿子插到底”的垂直指揮方式,“預(yù)先研究+模型機(jī)研制”(通過對模型機(jī)的生產(chǎn)、組裝、調(diào)試、試算,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,積累經(jīng)驗(yàn),避免浪費(fèi))等。但有些方面還做得很不夠,1979年錢學(xué)森視察785工程時(shí)就曾指出:億次巨型機(jī)工程,從制定計(jì)劃到組織管理,要使用先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn),如PERT,要提高效率,要進(jìn)行質(zhì)量控制。
3?3工程質(zhì)量與規(guī)章制度的可靠保證
質(zhì)量是工程的生命線,也是巨型機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠的重要保證。在工程的研制、生產(chǎn)、測試、質(zhì)檢等各個(gè)環(huán)節(jié)中,通過制定一系列的規(guī)章制度和崗位責(zé)任制,堅(jiān)持“三嚴(yán)作風(fēng)”(嚴(yán)肅、嚴(yán)密、嚴(yán)格)、“十六字方針”(嚴(yán)肅認(rèn)真,周到細(xì)致,穩(wěn)妥可靠,萬無一失),從而有效地控制了工程質(zhì)量和進(jìn)度,按時(shí)保質(zhì)達(dá)成設(shè)計(jì)目標(biāo)。
3?4領(lǐng)軍帥才與優(yōu)良傳統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合
慈云桂院士作為國防科技大學(xué)副校長兼計(jì)算機(jī)研究所所長,是億次巨型機(jī)工程的總設(shè)計(jì)師。他具有戰(zhàn)略眼光,對新技術(shù)敏感,開拓進(jìn)取,勇于創(chuàng)新,在總體方案、關(guān)鍵技術(shù)以及整個(gè)工程的組織協(xié)調(diào)方面,發(fā)揮了重要作用。在他的領(lǐng)導(dǎo)下,這支團(tuán)隊(duì)相繼產(chǎn)生一名科學(xué)院院士、兩名工程院院士,并為國防科技領(lǐng)域培養(yǎng)出一大批優(yōu)秀技術(shù)人才。發(fā)揚(yáng)我軍艱苦奮斗優(yōu)良傳統(tǒng)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、無私奉獻(xiàn)和勇攀科技高峰的銀河精神,始終是支撐這支隊(duì)伍從事巨型機(jī)工程創(chuàng)新的理想信念與內(nèi)在動(dòng)力。
14所大學(xué)計(jì)算機(jī)工程課程設(shè)置
計(jì)算機(jī)工程是涉及現(xiàn)代計(jì)算系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的軟硬件設(shè)計(jì)、制造、操作的科學(xué)與技術(shù)，建立在計(jì)算、數(shù)學(xué)、科學(xué)和工程學(xué)的基礎(chǔ)上，主要研究計(jì)算機(jī)處理器、多處理器通訊設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)器體系，著重研究硬件設(shè)計(jì)以及與軟件和操作系統(tǒng)的交互性能，如嵌入式系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)與大規(guī)模存儲(chǔ)系統(tǒng)。絕大多數(shù)美國學(xué)校的電氣工程和計(jì)算機(jī)工程是在一個(gè)系，除數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)科學(xué)知識外，課程體系主要包括計(jì)算機(jī)科學(xué)和電氣工程等學(xué)科的相關(guān)課程、設(shè)計(jì)和構(gòu)建計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)軟硬件課程。培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作的能力，或具備基于計(jì)算機(jī)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、應(yīng)用和集成工作的能力，具有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論、良好的科學(xué)素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，包括良好的團(tuán)隊(duì)合作和人際交流溝通能力[5]。下面主要介紹美國這4所大學(xué)的計(jì)算機(jī)工程課程設(shè)置情況。
1.1UIUC計(jì)算機(jī)工程專業(yè)本科課程設(shè)置
UIUC計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生需要修滿128個(gè)學(xué)分，這些課程分為如下7大類：1)科學(xué)基礎(chǔ)與數(shù)學(xué)課程(31學(xué)分)，包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)在內(nèi)的10門課程。2)計(jì)算機(jī)工程核心課程(34學(xué)分)，這些課程重點(diǎn)介紹計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域的基本概念、基本原理、基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，共有10門課程。3)專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程(6學(xué)分)，包括離散數(shù)學(xué)和概率、工程應(yīng)用兩門數(shù)學(xué)課程。4)寫作課程(4學(xué)分)，1門寫作原理課程，主要講授研究報(bào)告的寫作方法。5)專業(yè)技術(shù)選修課(23學(xué)分)，其中1門必須選自計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)技術(shù)選修課程之外的課程，其他必須均選自計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)技術(shù)選修課程。這些課程強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)工程實(shí)踐中用到的主要分析方法和設(shè)計(jì)原則。6)社會(huì)科學(xué)與人文科學(xué)課程(18學(xué)分)，這些課程被工學(xué)院認(rèn)可并滿足學(xué)校對學(xué)生社會(huì)科學(xué)與人文科學(xué)課程通識教育的要求。7)自由選修課程(12學(xué)分)，這些幾乎沒有限制的選修課可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)任何領(lǐng)域的知識。學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)工程專業(yè)深入學(xué)習(xí)課程，也可以學(xué)習(xí)生物工程、技術(shù)管理或語言等課程。
1.2普度大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)本科課程設(shè)置
普度大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生需要修滿125個(gè)學(xué)分，這些課程分為如下6大類：1)通識教育課程(24～25學(xué)分)，包括6～7學(xué)分的兩門交流技巧課程和18個(gè)學(xué)分的社會(huì)與人文學(xué)科選修課程。2)數(shù)學(xué)課程(21～22學(xué)分)，數(shù)學(xué)課程有兩種套餐，各6門課，學(xué)生可以根據(jù)自己的情況任選一種。3)科學(xué)基礎(chǔ)課程(18～19學(xué)分)，包括物理、化學(xué)、生物及面向?qū)ο缶幊痰?門課程。4)工程基礎(chǔ)課程(7學(xué)分)，包括工程導(dǎo)論兩門課程及計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)以外學(xué)科的工程學(xué)科選修課1門。5)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)課程(49學(xué)分)，包括32～33學(xué)分的13門計(jì)算機(jī)工程專業(yè)核心課程；兩門共計(jì)1學(xué)分的研討課程；2門3～4學(xué)分的高級設(shè)計(jì)課程；2門8學(xué)分的研究生課程；1～2門計(jì)算機(jī)專業(yè)選修課程，使計(jì)算機(jī)工程專業(yè)課程總學(xué)分達(dá)到49學(xué)分。6)任選課程(4～6學(xué)分)，根據(jù)輔修要求或個(gè)人興趣，任選課程可以從理學(xué)院或文理學(xué)院中適合工科學(xué)生的數(shù)學(xué)、科學(xué)課程中選擇，目的是使總學(xué)分達(dá)到125學(xué)分。
1.3伊利諾伊理工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程專業(yè)本科課程設(shè)置
IIT計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生需要修滿130～134個(gè)學(xué)分，這些課程分為如下3大類：1)限選課程(109學(xué)分)，學(xué)分分配如下：計(jì)算機(jī)工程專業(yè)限選課程47學(xué)分，包括計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)兩類課程；數(shù)學(xué)限選課程24學(xué)分；物理限選課程11學(xué)分；化學(xué)限選課程3學(xué)分；工程科學(xué)限選課程3學(xué)分；社會(huì)科學(xué)與人文學(xué)科限選課程21學(xué)分。2)選修課程(15～19學(xué)分)，包括專業(yè)選修課程9～12學(xué)分，其中含1門硬件設(shè)計(jì)選修課；科學(xué)選修課程3學(xué)分。3)跨專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目課程(6學(xué)分)，包括IPROI跨專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目I和IPROII跨專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目II兩門課程。
1.4西北大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)本科課程設(shè)置
西北大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生需要修48門課程，這些課程分為如下7類：1)通用工程方法、數(shù)學(xué)、科學(xué)基礎(chǔ)課程(15門)，必修計(jì)算方法與線性代數(shù)GenEng205-1、線性代數(shù)與力學(xué)GenEng205-2、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4門通用工程方法課程；必修微積分(I)MATH220，微積分(II)MATH224，微積分(III)MATH230及多元積分與矢量微積分MATH234四門數(shù)學(xué)課程；必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3兩門科學(xué)基礎(chǔ)課程；從McCormick工學(xué)院科學(xué)基礎(chǔ)課程中任選其他2門課程；另外必修IDEA106-1工程設(shè)計(jì)與交流(I)、IIDEA106-2工程設(shè)計(jì)與交流(II)兩門工程設(shè)計(jì)和交流課程。2)工程基礎(chǔ)課程(5門)，必修4門，包括EECS202電氣工程導(dǎo)論、EECS203計(jì)算機(jī)工程導(dǎo)論、EECS211編程基礎(chǔ)(C++)、EECS302概率系統(tǒng)與隨機(jī)信號，并從McCormick工學(xué)院工程基礎(chǔ)課程熱電力學(xué)、系統(tǒng)工程與分析、材料科學(xué)和流體與固體中任選1門。3)交流與社科人文學(xué)科課程(8門)，選修GenCmn102演講或GenCmn103課程的其中1門，另外選修7門滿足McCormick工學(xué)院要求的社科人文學(xué)科課程。4)專業(yè)核心課程(5門)，必修EECS205計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)、EECS303高級數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)、EECS361計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、EECS311數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)管理和EECS343電路基礎(chǔ)這5門課程。5)技術(shù)選修課程(10門)，西北大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)分高性能計(jì)算、VLSI與CAD、嵌入式系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)與軟件系統(tǒng)4個(gè)方向，每個(gè)方向開設(shè)若干門技術(shù)課程，每個(gè)學(xué)生必須在這4個(gè)方向中選修5門課；從專業(yè)基礎(chǔ)課程EECS213計(jì)算機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論、EECS222信號與系統(tǒng)基礎(chǔ)、EECS223固態(tài)工程基礎(chǔ)、EECS224電磁場與光學(xué)基礎(chǔ)、EECS225電子學(xué)基礎(chǔ)5門課中根據(jù)學(xué)習(xí)方向選修2門；剩下3門從計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、數(shù)學(xué)、科學(xué)基礎(chǔ)等課程中選修，如可以是生物學(xué)BIOL210-1,2,3和化學(xué)原理CHEM210-1,2,3課程，也可以經(jīng)申請同意選修相關(guān)計(jì)算機(jī)工程研究生課程。6)自由選修課程(5門)，共修5門，學(xué)生可以根據(jù)自身情況和興趣愛好自由選修。若從未學(xué)習(xí)過任何計(jì)算機(jī)編程語言，建議其中1門選修編程入門(Python)EECS110課程。7)高級項(xiàng)目課程(1門)，至少在微處理器系統(tǒng)項(xiàng)目EECS347-1、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)項(xiàng)目EECS362和VLSI設(shè)計(jì)項(xiàng)目EECS3923門課中選修1門。
24所大學(xué)計(jì)算機(jī)工程課程設(shè)置特色
4所大學(xué)計(jì)算機(jī)工程本科專業(yè)的課程設(shè)置都通過美國工程教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)ABET的EC2000指標(biāo)體系認(rèn)證，有如下特點(diǎn)：
1)注重基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，在貫徹通識教育中培養(yǎng)學(xué)生的各種能力?；A(chǔ)知識直接決定學(xué)生未來的發(fā)展?jié)摿7-8]，而基礎(chǔ)知識的掌握通常是通過通識教育實(shí)現(xiàn)的。與我國高校通識教育不同的是，這4所美國大學(xué)按照各種完整的項(xiàng)目組織基礎(chǔ)知識，讓學(xué)生在基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中形成各種能力。他們還特別重視人際溝通能力的培養(yǎng)和學(xué)生對廣泛深入的人文社科知識的理解，使所有工科學(xué)生在數(shù)學(xué)、物理、信息、物質(zhì)、生命、技術(shù)和能源科學(xué)方面及人文社科方面打下廣泛的基礎(chǔ)。這種比知識更重要的能力是學(xué)生取之不盡、用之不竭的資源。普度大學(xué)第一年的工程基礎(chǔ)培養(yǎng)及UIUC第一年的計(jì)算機(jī)工程訓(xùn)練從一開始就圍繞能力培養(yǎng)，使學(xué)生能更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)和數(shù)學(xué)知識。
2)注重相關(guān)學(xué)科的交叉和融合，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科處理問題的本領(lǐng)。現(xiàn)代工程是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，不是狹隘的技術(shù)知識背景所能勝任的。解決現(xiàn)代工程問題要求工程師能夠打破學(xué)科壁壘，把被學(xué)科割裂開來的工程再還原為一個(gè)整體。這要求學(xué)校在課程設(shè)置上必須充分考慮學(xué)科的交叉和融合，為學(xué)生提供綜合的知識背景，以利于復(fù)雜工程問題的解決[6,8]。UIUC、普度大學(xué)、西北大學(xué)和IIT在課程設(shè)上均體現(xiàn)了學(xué)科交叉、學(xué)科融合的思想。UIUC規(guī)定學(xué)生在技術(shù)選修課中必須選1門計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系以外的課程，例如宇航工程、農(nóng)業(yè)與生物工程、土木工程、化學(xué)工程、生理學(xué)、生物工程、生物物理學(xué)、生物化學(xué)、大氣科學(xué)、天文學(xué)、材料科學(xué)與工程、機(jī)械工程等。普度大學(xué)的計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生也必須選修1門電氣工程和計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域以外的課程，以滿足工程拓寬要求，可以是航空力學(xué)、化學(xué)工程計(jì)算、噪音控制、核工程導(dǎo)論、材料結(jié)構(gòu)與特性、環(huán)境工程中的物理化學(xué)原理、環(huán)境可持續(xù)工程以及運(yùn)籌學(xué)-優(yōu)化、運(yùn)籌學(xué)-隨機(jī)模型中的任何1門。西北大學(xué)的計(jì)算機(jī)工程本身就是該校電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉和融合的結(jié)果，學(xué)生除必須選修科學(xué)基礎(chǔ)選修課中的普通物理-電磁學(xué)、普通物理-波現(xiàn)象和現(xiàn)代物理外，還必須在遺傳和進(jìn)化生物學(xué)、工程分子和細(xì)胞生物學(xué)中任選1門。IIT規(guī)定科學(xué)選修課必須選1門生物學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)原理，工程選修課必須選1門機(jī)械學(xué)導(dǎo)論或熱動(dòng)力學(xué)。
3)強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生“以解決問題為中心”的工程設(shè)計(jì)能力。工程本身就意味著實(shí)踐，意味著更加重視工程實(shí)際和工程的系統(tǒng)性和完整性。這4所大學(xué)都十分強(qiáng)調(diào)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在課程設(shè)置上不僅有豐富的實(shí)驗(yàn)課程，而且通過更為靈活多樣的基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)(Project-basedLearning)課程培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。如IIT有IPRO跨專業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目，西北大學(xué)要求學(xué)生在微處理器系統(tǒng)項(xiàng)目(EECS347)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)項(xiàng)目(EECS362)、VLSI設(shè)計(jì)項(xiàng)目(EECS392)等項(xiàng)目課程中必須至少選修1門。普度大學(xué)要求學(xué)生選修電氣工程設(shè)計(jì)導(dǎo)論(ECE402)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與樣機(jī)(ECE437)、操作系統(tǒng)工程(ECE469)、編譯器與翻譯器工程(ECE495S)和數(shù)字系統(tǒng)高級項(xiàng)目(ECE495C)等項(xiàng)目課程。UIUC則有計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)(ECE411)、高級數(shù)字系統(tǒng)項(xiàng)目(ECE395)、微處理器項(xiàng)目(ECE412)、數(shù)字信號處理項(xiàng)目(ECE410)等項(xiàng)目課程供學(xué)生選擇。
4)發(fā)揮和保護(hù)學(xué)生的個(gè)性及興趣，激發(fā)學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。工程教育應(yīng)該在最大程度上發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性并促進(jìn)其創(chuàng)新能力的發(fā)展。在專業(yè)學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以根據(jù)自己的水平、學(xué)習(xí)興趣、個(gè)性特長選擇不同的課程，從而促進(jìn)個(gè)性和創(chuàng)造性的發(fā)展。為學(xué)生提供不同的培養(yǎng)計(jì)劃是這4所大學(xué)的共同特點(diǎn)。西北大學(xué)為計(jì)算機(jī)工程學(xué)生提供了高性能計(jì)算、VLSI與CAD、嵌入式系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)及軟件系統(tǒng)4個(gè)不同的學(xué)習(xí)路徑。UIUC、IIT及普度大學(xué)則采用龐大的選修課程及明確的課程分類，使學(xué)生可以依據(jù)興趣愛好自行組織課程和學(xué)習(xí)內(nèi)容，以發(fā)展個(gè)性，提高創(chuàng)新能力。
5)堅(jiān)持課程設(shè)置機(jī)構(gòu)的開放性，改變只按學(xué)科知識、由教師單方面設(shè)置的做法。在課程設(shè)置機(jī)構(gòu)方面，這4所大學(xué)均根據(jù)產(chǎn)業(yè)界對計(jì)算機(jī)工程師的能力、素質(zhì)、技能和知識等要求，學(xué)生求職的需求，畢業(yè)校友學(xué)習(xí)和工作的經(jīng)驗(yàn)反饋及ABET2000指標(biāo)體系，成立由有工程背景的教師、產(chǎn)業(yè)界、教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)、學(xué)生及畢業(yè)生等利益相關(guān)者組成的專門委員會(huì)，討論、確認(rèn)、不斷改進(jìn)計(jì)算機(jī)工程專業(yè)的課程體系及教學(xué)大綱。這與我國由高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主導(dǎo)、以學(xué)科為導(dǎo)向，追求知識完備性為基礎(chǔ)，由缺乏產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和工程背景的教師確定的課程設(shè)置和教學(xué)計(jì)劃相比，在滿足學(xué)生求職和產(chǎn)業(yè)界需要等方面有明顯優(yōu)勢[8]。
3改進(jìn)我國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的思考
截至2006年，我國高校工科專業(yè)在校生為600萬人，其中計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)在校生近45萬人，在規(guī)模上基本適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求。問題是我國計(jì)算機(jī)工程教育與計(jì)算機(jī)工業(yè)界脫節(jié)較嚴(yán)重，不同類型、層次學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)趨同[8]。通過深入研究、分析和比較美國高等學(xué)校計(jì)算機(jī)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及課程設(shè)置特色，我們深刻認(rèn)識到我國工科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教育存在的諸多弊端。比如工程實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱；工科教師隊(duì)伍的非工化趨向嚴(yán)重；評價(jià)體系錯(cuò)位；課程體系落后，學(xué)科交叉欠缺，導(dǎo)致創(chuàng)新與實(shí)踐雙向不足，計(jì)算機(jī)畢業(yè)生得不到產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)同，普通工科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率低下。以下是我們對工科院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的一些思考：
1)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革應(yīng)從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、師資建設(shè)和評價(jià)體系、產(chǎn)學(xué)合作等方面綜合考慮。
2)從培養(yǎng)目標(biāo)上，工科計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)應(yīng)從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)為求職導(dǎo)向，也就是以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向。這使學(xué)生能形成勝任今后工作的能力，成為合格的公民和稱職的產(chǎn)業(yè)人員，而不僅僅是只掌握系統(tǒng)、完備的學(xué)科知識。
3)課程體系要符合大工程觀的要求，注重學(xué)科的交叉和融合，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識的同時(shí)強(qiáng)化對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程、項(xiàng)目課程和企業(yè)實(shí)習(xí)項(xiàng)目的建設(shè)，強(qiáng)調(diào)做中學(xué)、用中學(xué)，提倡學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐是實(shí)踐教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容。
4)評價(jià)體系涉及如何評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，是關(guān)系到教學(xué)是否能達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的重要因素。如果要培養(yǎng)符合計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)界需要的具有各種能力和素質(zhì)的工程師，以理論考試為主評價(jià)學(xué)生能力的評價(jià)體系就尤顯片面。如何制定科學(xué)有效的評價(jià)指標(biāo)，對學(xué)生的各種能力進(jìn)行綜合評價(jià)，特別是在基于項(xiàng)目的實(shí)踐學(xué)習(xí)中對學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、交流溝通能力、解決工程實(shí)際問題的能力進(jìn)行科學(xué)評價(jià)，是一個(gè)有待探索的問題。
5)工科院校的師資隊(duì)伍建設(shè)不應(yīng)片面追求高學(xué)位和高學(xué)歷。一方面應(yīng)加強(qiáng)對現(xiàn)有教師實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，鼓勵(lì)大學(xué)教師到產(chǎn)業(yè)界兼職、進(jìn)修和實(shí)習(xí)，通過必要的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐提高他們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，加強(qiáng)他們對產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的了解和認(rèn)識；另一方面應(yīng)聘請產(chǎn)業(yè)界具有豐富理論及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的工程師到工科院校兼課，幫助學(xué)生了解工程實(shí)際，指導(dǎo)他們應(yīng)用理論解決實(shí)際問題。
6)目前，產(chǎn)學(xué)合作主要體現(xiàn)在校企科研項(xiàng)目聯(lián)合攻關(guān)、科研成果轉(zhuǎn)化等方面。今后，我們應(yīng)將產(chǎn)學(xué)合作有計(jì)劃、有步驟地深入到工科高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容制定、實(shí)踐項(xiàng)目課程教學(xué)、教學(xué)評價(jià)、師資培訓(xùn)等方面中去。
1現(xiàn)狀分析
培養(yǎng)高質(zhì)量的軟件開發(fā)人才一直是社會(huì)和行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。早在11年前，對于工程教育的迫切性就被人提出來［1］。工程教育本身也作為一個(gè)系統(tǒng)問題被討論［2］?，F(xiàn)在從國家層面在戰(zhàn)略上建立了軟件學(xué)院進(jìn)行專門培養(yǎng)，各個(gè)高校也不斷推出新的課程、新的措施方案。在這一領(lǐng)域雖然比過去似乎已經(jīng)有了翻天覆地的變化，但來自企業(yè)的呼吁似乎一直反映出諸多不盡如人意。更多的思路希望將企業(yè)的力量直接引入到教學(xué)，比如實(shí)訓(xùn)基地等［3］;而國家層面也非常關(guān)注實(shí)訓(xùn)［4］。但實(shí)際效果可能變得流于表面，因?yàn)槠髽I(yè)往往難以將核心的工作拿給學(xué)生做，而其訓(xùn)練的項(xiàng)目也并未從更全面系統(tǒng)的角度去設(shè)計(jì)，其鍛煉效果就有限了。在軟件開發(fā)這一領(lǐng)域，由于其具有變化迅速，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的特點(diǎn)，導(dǎo)致不少在教育內(nèi)容上選擇了追逐新技術(shù)、新語言、新平臺(tái)，以能用會(huì)用這些流行主流技術(shù)為目標(biāo)。典型的代表就是北大青鳥，有些二本的學(xué)生在畢業(yè)前專門花錢去青鳥學(xué)習(xí)，似乎可以看到這種教育的優(yōu)勢。但另一個(gè)矛盾的情況是，往往那些關(guān)注員工后勁的公司卻不愿意招聘青鳥的學(xué)生。如果將目光投向國外的頂級大學(xué)，例如斯坦福，其教學(xué)上并沒有去“依賴”校企合作，以及很熱門的“實(shí)訓(xùn)”。其核心課程依然是過去的傳統(tǒng)經(jīng)典課程。以一個(gè)研究生為例，一學(xué)期能修2門課是正常，3門就很優(yōu)秀。它并沒有追逐所謂的新技術(shù)。但無人質(zhì)疑其學(xué)生的工程能力、科研能力和創(chuàng)造能力。
2什么是計(jì)算機(jī)工程能力的核心
什么才是我們軟件開發(fā)教育的核心知識架構(gòu)，怎樣才能培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的核心競爭力?我們調(diào)查過一些非常高水準(zhǔn)的軟件開發(fā)者，發(fā)現(xiàn)他們往往在底層軟件上持之以恒地進(jìn)行長時(shí)間深刻的鍛煉，然后在未接觸的新領(lǐng)域才能非常迅速地掌握核心。例如，一個(gè)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的系統(tǒng)分析員曾經(jīng)“只”在DOS這種原始的操作系統(tǒng)下玩了10年，甚至自己寫過一個(gè)漢化的DOS。他只有書本上的一點(diǎn)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)知識時(shí)，就用一兩天時(shí)間解決了一個(gè)學(xué)通信的研究生1個(gè)月都不能解決的網(wǎng)絡(luò)故障。這是一個(gè)典型的例子，他并沒有“實(shí)際的”網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗(yàn)，什么使得他如此輕松地進(jìn)入了新的領(lǐng)域呢?而另一個(gè)曾就職于vmware、google等頂級公司的程序員，在Unix下只用C語言做了10年系統(tǒng)級編程。當(dāng)用Java，C++甚至是javascript時(shí)，其學(xué)習(xí)時(shí)間只是1天，很快就比做了幾年專門java編程的程序員還精通。如何才是軟件開發(fā)人員的本質(zhì)力量?什么才能讓他們在變化萬千的新技術(shù)面前屹立不倒，乘風(fēng)破浪?
2.1計(jì)算機(jī)工程能力
我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)工程能力包含兩方面的內(nèi)容:(1)核心知識架構(gòu);(2)計(jì)算機(jī)的思維方式。什么是核心知識架構(gòu)呢?是反應(yīng)該領(lǐng)域最基本規(guī)律和支撐技術(shù)的知識。簡單地說就是傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)、編譯、數(shù)據(jù)庫。操作系統(tǒng)將硬件、軟件、高級語言和匯編融匯在一起，它幾乎包括了軟件工程中所有重要的因素。舉一個(gè)簡單的例子，似乎只有面向?qū)ο筮@種“高級東西”才有的虛函數(shù)運(yùn)用，其實(shí)在Linux中就有相應(yīng)的虛文件系統(tǒng)。操作系統(tǒng)是最為復(fù)雜的計(jì)算機(jī)工程之一。編譯融匯了大量的算法，而且能讓大家真正看“穿”語言的外表，深入到其內(nèi)里，體現(xiàn)了最根本的計(jì)算機(jī)技術(shù)。其優(yōu)化技術(shù)，也深刻地和硬件交融在一起，很好體現(xiàn)了底層風(fēng)范。數(shù)據(jù)庫，不僅是運(yùn)用算法最多的地方，甚至是超越操作系統(tǒng)的一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，從緩存技術(shù)到i/o優(yōu)化，到索引，再到事務(wù)處理，無一不是反映計(jì)算機(jī)最深刻規(guī)律。大家可以發(fā)現(xiàn)，所謂核心知識架構(gòu)，都具有兩個(gè)特點(diǎn)，反映本質(zhì)規(guī)律，體現(xiàn)軟硬融匯交織。也只有這樣，才能建立下面談到的“計(jì)算機(jī)思維方式”。
2.2核心知識架構(gòu)
為什么我們沒包括一些新興的語言和技術(shù)呢?似乎它們很“實(shí)用”。而且已經(jīng)出現(xiàn)的問題是，按照傳統(tǒng)科目和方式學(xué)習(xí)后，學(xué)生在企業(yè)什么都不會(huì)。這也正是大家關(guān)注工程教育的初衷。為什么不強(qiáng)調(diào)這些新興實(shí)用技術(shù)的教育還在強(qiáng)調(diào)“古老”的“基礎(chǔ)”。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一個(gè)顯著的特點(diǎn)是，表面上知識更新非常快，新技術(shù)、語言層出不窮。這很容易導(dǎo)致當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生能力欠缺時(shí)，將問題歸罪于新技術(shù)的學(xué)習(xí)不得力，知識結(jié)構(gòu)老化。但其實(shí)目前的問題可以從另外一個(gè)角度考慮，是否是基礎(chǔ)教育不得力?分析國外著名大學(xué)，如斯坦福、伯克利的課程，我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn):(1)關(guān)鍵的基礎(chǔ)課程，如操作系統(tǒng)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫，始終是其最重要的課程，并沒有過分追逐各種“新潮”技術(shù)。(2)學(xué)生一學(xué)期能修的課程非常有限，一般為3門課。而國內(nèi)卻呈現(xiàn)相反的狀況，比如編譯原理被降到了選修課的角色，新潮課程層出不窮，一個(gè)學(xué)生二年級一學(xué)期要修13門課。在這種走馬觀花的狀況下，計(jì)算機(jī)這種具有強(qiáng)烈“手藝”色彩和工程實(shí)踐的學(xué)科，被完全紙上談兵化。而一些可憐的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，還被學(xué)生的復(fù)制拷貝所湮沒。我們認(rèn)為，恰恰是這種情況，使得基礎(chǔ)核心知識教育沒有工程化，沒有充分動(dòng)手，導(dǎo)致了基礎(chǔ)知識教育某種程度上的巨大失敗。從以下鮮明的對比可以窺見問題的端倪:國內(nèi)學(xué)生反映操作系統(tǒng)課程是文科課程(只需要背條款考試即可);而相對地，國外著名高校操作系統(tǒng)課程要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)“小”操作系統(tǒng)。國內(nèi)數(shù)據(jù)庫只講其應(yīng)用(如大量講解sql等運(yùn)用，sql即使非計(jì)算機(jī)專業(yè)人士也很容易學(xué)習(xí)，這也是它被發(fā)明的初衷)。斯坦福的數(shù)據(jù)庫課程中有一門需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在筆者走訪的計(jì)算機(jī)工程上優(yōu)秀的人才，發(fā)現(xiàn)其共同的特點(diǎn)就是在諸如操作系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫上都有很深入的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，比如前面提及的自己構(gòu)建過漢化DOS系統(tǒng)，或者在Unix下，做內(nèi)核以及驅(qū)動(dòng)很多年等。而當(dāng)他們接觸新技術(shù)時(shí)，之前深刻的經(jīng)驗(yàn)和淬煉的思維就讓他們?nèi)缁⑻硪?，快人一等。更有甚者，國外真正的最頂級專家，都是在這些領(lǐng)域有無與倫比水平的專家，從delphi的締造者，轉(zhuǎn)戰(zhàn)到微軟并入主.net平臺(tái)的開發(fā)，也可看到雄厚的底層知識和能力的巨大作用。所以“老”知識并不是障礙，而是通向天堂的階梯。究其原因，就涉及到工程能力的第2個(gè)方面，計(jì)算機(jī)思維方式。
2.3計(jì)算機(jī)思維方式
對非專業(yè)人士它是很抽象的概念，而對真正專業(yè)人士，這又是一個(gè)非常鮮活的概念。這里限于篇幅，我們只舉一個(gè)簡單的例子。面對在C++中外部代碼如何直接修改私有變量的問題，計(jì)算機(jī)的思維方式就是:對象也是放在內(nèi)存中，只要能拿到對象的地址，并知道對象的布局，那么就可修改。而沒有建立這種思維的人，就完全被高級語言的語法所左右，無從下手。一句話，無法看到本質(zhì)，沒有從下而上的底層思維。核心知識課程的有效深入教學(xué)和計(jì)算機(jī)思維方式建立有何直接關(guān)系呢?我們認(rèn)為核心知識因?yàn)槠浞磻?yīng)了計(jì)算機(jī)本質(zhì)規(guī)律，而且從底層建立起來，所以對其深入掌握運(yùn)用后，它從開始的逼迫到最后的陶冶，最終潛移默化地讓受眾建立起“計(jì)算機(jī)思維方式”。而這正是計(jì)算機(jī)工程師安身立命之本，就如同音樂家有其獨(dú)特的音樂思維方式一樣。為什么諸如java之類的課程于建立計(jì)算機(jī)基本思維不太合適呢?因?yàn)樗邔?，無法讓學(xué)生看到最下面。而唯有徹底、深刻和系統(tǒng)的底層淬煉，才能真正建立起“計(jì)算機(jī)思維方式”。
3如何打造強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)工程能力
大家一方面指責(zé)基礎(chǔ)課程的“空洞”、“無用”、“陳舊”;另一方面在不斷開設(shè)的海量新課和技術(shù)中壓得學(xué)生更加遠(yuǎn)離編程，遠(yuǎn)離實(shí)踐。即使能培養(yǎng)出熟悉某種語言的學(xué)生，也無法看到他們和培訓(xùn)學(xué)校有何不同。實(shí)訓(xùn)也似乎沒有根本解決問題，我們在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，往往是那些自己醉心于編程的學(xué)生最后有著卓越的表現(xiàn)。讓基礎(chǔ)知識能支撐和指導(dǎo)實(shí)踐，而非僅僅“符號”，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高效的實(shí)踐。
3.1“3塊連一線”，4門基礎(chǔ)課程整合打造核心知識架構(gòu)
我們將4門基本課程進(jìn)行貫通式整合，著力塑造學(xué)生的“計(jì)算機(jī)思維”。下層的是3門基礎(chǔ)課(在上一小節(jié)探討了其在工程能力訓(xùn)練上不可替代的重要地位)，對軟件開發(fā)環(huán)境產(chǎn)生支撐。而軟件開發(fā)環(huán)境又通過精心的設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐，從應(yīng)用角度將3門課程所學(xué)的知識串聯(lián)起來。從而將基礎(chǔ)知識和工程開發(fā)更有機(jī)整合在一起。首先，闡述為什么將以上課程整合在一起的理由。要回答這個(gè)問題，必須先回答什么東西支撐了優(yōu)秀程序員。在我們的調(diào)查人員中，無一例外地都具有很深厚的底層軟件開發(fā)背景。有長期從DOS的Hack入手的;有長期從事Unix內(nèi)核編程的;有從Windows的driver起步的;有以反匯編逆向?yàn)楦?。長期在最底層的經(jīng)歷，使他們建立了最真實(shí)和能觸摸的系統(tǒng)觀，能以計(jì)算機(jī)的方式思考。所以面臨新技術(shù)時(shí)，他們能透過新形式很快把握其精髓，深刻地把握其實(shí)質(zhì)?！疤栂旅鏇]有真正的新事物”，例如號稱21世紀(jì)最新的重要的軟件技術(shù)AOP(AspectOrientedProgramming，AOP)，其實(shí)在20世紀(jì)60年代就出現(xiàn)在了匯編一級的軟件技術(shù)中，它本質(zhì)就是鉤子技術(shù)的系統(tǒng)化。在底層的軟件世界，我們不僅能夠用到那些所謂的最新的技術(shù)，而且能看到其本質(zhì)(我們可能就是用機(jī)器碼自己構(gòu)建出來的，而不被新技術(shù)的華麗外衣障目)。這些使得具有底層經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者，更有創(chuàng)造力，更能創(chuàng)造，也更能洞察迷亂后的本質(zhì)，庖丁解牛，解決那些異常復(fù)雜的工程問題。舉一個(gè)筆者遇到的真實(shí)例子，一個(gè)具有深刻底層經(jīng)驗(yàn)的程序員(一直只有C語言和操作系統(tǒng)編程經(jīng)驗(yàn))和一個(gè)只有深刻Java經(jīng)驗(yàn)的程序員，在同時(shí)學(xué)習(xí)Javascript的閉包概念時(shí)，后者一個(gè)禮拜都還有些似是而非。前者很快就能自如運(yùn)用，且最后指點(diǎn)了后者1個(gè)小時(shí)，后者頓時(shí)豁然開朗。這是典型的“新”與“老”，上層和底層經(jīng)驗(yàn)在面對新事物時(shí)的對比。既然底層軟件賦予我們?nèi)绱藦?qiáng)大的能力，那么哪些是底層軟件呢?大家公認(rèn)，操作系統(tǒng)、編譯和數(shù)據(jù)庫由來就是計(jì)算機(jī)工程自身的根基。所以，我們必須將這3門課涉及的知識好好淬煉。而如何將3門課的知識和我們?nèi)粘５能浖_發(fā)聯(lián)系起來呢?如何用它們指導(dǎo)平時(shí)程序的開發(fā)呢(我們大多數(shù)是開發(fā)用戶級軟件，不會(huì)開發(fā)內(nèi)核軟件，因此許多人認(rèn)為幾乎整個(gè)在內(nèi)核中的操作系統(tǒng)對用戶級軟件開發(fā)無從指導(dǎo))?另一門課，《軟件開發(fā)環(huán)境》解決了這一問題。它有一條主線，通過反匯編將C語言和匯編串聯(lián)起來，讓系統(tǒng)級的知識從高級語言的面紗下展現(xiàn)出來。同時(shí)用逆向工程這把庖丁之刃，將編譯、鏈接、面向?qū)ο蟮溶浖_發(fā)中的重要知識塊剖剔，讓底層與上層貫通一氣。而逆向的技術(shù)技巧，本身也是非常高級的軟件開發(fā)技術(shù)。因此，我們用“3塊連一線”來總結(jié)4門課的關(guān)系是最好不過了。為什么不納入語言課程，比如C/C++語言?從我們的工程經(jīng)驗(yàn)來看，語言只是計(jì)算機(jī)原理和思想的載體，是表述方式而已。為了表述形式而專門花大力氣是不值得的。比如，國外的著名大學(xué)很多都不開設(shè)語言課，在其他課程作業(yè)中必須用C語言編程，學(xué)生們就在那里鍛煉了。真正的語言的力量并非來自語言本身，而是底層知識為支撐的項(xiàng)目鍛煉。我們的思路是以構(gòu)建式完成大量的完整系統(tǒng)的編寫，這樣就很好鍛煉了軟件開發(fā)和工程能力。同時(shí)，“軟件開發(fā)環(huán)境”本身從逆向?qū)用嬉矊φZ言有了深刻的剖析，這是純粹的語言課難以完成的。另外，從大綱安排上，我們在大一就會(huì)讓學(xué)生用C語言來初步接觸程序編寫，這時(shí)并不適合放入太高級主題。而在教學(xué)中，語言的力量已經(jīng)滲透到一個(gè)個(gè)工程構(gòu)建中，隨風(fēng)潛入夜了。為什么不納入算法課程?從某種程度上，“程序就是算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嗎”?我們認(rèn)為在系統(tǒng)中運(yùn)用算法，算法才具有生命力。而編譯、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及我們專門設(shè)立的一些課程設(shè)計(jì)將全面運(yùn)用各種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在實(shí)戰(zhàn)中運(yùn)用并學(xué)習(xí)提升才是王道。這也正是構(gòu)建式學(xué)習(xí)的精髓所在，這也正是探索式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力的精髓所在。算法課已經(jīng)為我們準(zhǔn)備了元件，就看你怎么去組裝甚至改造。
3.2以構(gòu)建主義的思路，深度實(shí)踐的風(fēng)格改革課程
前面我們論述了底層知識架構(gòu)的重要性，那么怎么來將它們實(shí)際地建立在學(xué)生的工程實(shí)踐中呢?簡單地說就是“構(gòu)建一個(gè)具體而微的系統(tǒng)”。講操作系統(tǒng)就構(gòu)建一個(gè)小操作系統(tǒng)，講編譯原理就構(gòu)建一個(gè)小編譯器。同時(shí)，設(shè)計(jì)一些跨度較大的課程設(shè)計(jì)覆蓋這些課程的一些重點(diǎn)內(nèi)容。構(gòu)建完整系統(tǒng)本身就可真實(shí)淬煉工程能力，而這些內(nèi)容的復(fù)雜性、難度以及運(yùn)用知識點(diǎn)的廣度，本身就超越了簡單的企業(yè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，在培養(yǎng)人才方面具有系統(tǒng)性、完整性、挑戰(zhàn)性獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。我們需要的是運(yùn)用團(tuán)隊(duì)的思路和現(xiàn)代軟件工程的手段，將其開發(fā)過程管理發(fā)起來，從而熟悉企業(yè)級開發(fā)的工具鏈，將軟件工程學(xué)到的知識貫通到實(shí)作中。這也回答了“和以前相似的強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)課程教育，什么特點(diǎn)使得我們的做法能獲得強(qiáng)大的工程能力?”這一問題。以前更多注重理論知識的學(xué)習(xí)，而現(xiàn)在的做法是回歸計(jì)算機(jī)工程的自身科學(xué)規(guī)律———實(shí)踐為王。
3.3改革考核評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，充分強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐
以前我們一直是卷面考試，實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)只是象征性的點(diǎn)綴。這本身違反了計(jì)算機(jī)工程的特點(diǎn)。只有改變評價(jià)考核標(biāo)準(zhǔn)，才能真正驅(qū)動(dòng)學(xué)生充分鍛煉工程。在課程軟件開發(fā)環(huán)境中，我們采取了平時(shí)的考試結(jié)合期末考試的方式，而兩者均為軟件編寫。期末考試在實(shí)驗(yàn)室上機(jī)編撰指定題目。不強(qiáng)調(diào)對一些函數(shù)名等死知識點(diǎn)的記憶，可以用在線幫助。這本身也符合軟件開發(fā)的規(guī)律。
4結(jié)束語
我們在計(jì)算機(jī)工程教育上試圖做一些回歸本質(zhì)的工作，也取得了一些效果。比如在軟件開發(fā)環(huán)境中，學(xué)生普遍認(rèn)為:“似乎將3年學(xué)的程序課全學(xué)習(xí)了，收獲很大”。更有同學(xué)，在外企公司的面試中，直接運(yùn)用了課堂上的知識，這在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中是難以獲取的。但整個(gè)工作尚在起步階段，所以仍有很多工作需要做，許多環(huán)節(jié)需要優(yōu)化。我們希望在以后的工作中更深入探索工程教育的規(guī)律和本質(zhì)。
一、引言
近年來,我國高等教育規(guī)模迅速擴(kuò)大,高等教育已從精英教育步入大眾化教育階段。在大眾化教育階段,社會(huì)對人才的需求呈多樣化,尤其對既有扎實(shí)理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)實(shí)踐能力的工程型人才的需求更為迫切[1-2]。一般工科院校在全國高校中占絕大多數(shù),他們是國家培養(yǎng)工程技術(shù)人才的主要基地,是我國實(shí)現(xiàn)走新型工業(yè)化道路目標(biāo)的主力軍。雖然許多高等院校一直認(rèn)為自己培養(yǎng)的是工程型高級人才,但在培養(yǎng)方案的制定與實(shí)施過程中重知識傳授、輕能力培養(yǎng),重課堂教學(xué)、輕實(shí)踐教學(xué),重學(xué)科的系統(tǒng)性、完整性,輕人才培養(yǎng)模式的復(fù)合性和綜合性[3]。人才培養(yǎng)與社會(huì)需求嚴(yán)重脫節(jié),一方面,越來越多的應(yīng)屆本科畢業(yè)生面臨著找工作難的問題,而另一方面,用人單位卻感嘆找不到他們急需的工程技術(shù)人才。本文在對德國、英國、加拿大等國家工程型人才培養(yǎng)模式進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,介紹了近年來我們借鑒國外工程型人才培養(yǎng)方面的成功經(jīng)驗(yàn),在以滿足企業(yè)用人需求為目標(biāo)的高素質(zhì)計(jì)算機(jī)工程型人才培養(yǎng)方面所開展的一些探索性工作。
二、國外工程型人才培養(yǎng)模式分析研究與啟示
(一)德國FH“企業(yè)主導(dǎo)型”工程型人才培養(yǎng)模式
FH是德國的一類以培養(yǎng)工程型高級人才為目標(biāo)的高等學(xué)府,施行的是4年制8個(gè)學(xué)期的本科教育。FH是德語單詞Fachhochschule的縮寫,由Fach(專業(yè))和Hochschule(高等學(xué)校)兩部分組成。FH起源于20世紀(jì)60年代末,由于德國經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,社會(huì)不僅需要傳統(tǒng)大學(xué)培養(yǎng)的研究型人才和各級職業(yè)教育培養(yǎng)的中、初級技術(shù)人員,同時(shí)更需要介于兩者之間的高級工程型技術(shù)人才。1968年,聯(lián)邦德國政府通過了一項(xiàng)協(xié)定來組建FH[4]。為了更好地開展高等教育國際合作,1998年由德國大學(xué)校長聯(lián)席會(huì)(HRK)提議,德國各州文化部長聯(lián)席會(huì)議(KMK)審議,FH的英文譯名被正式確認(rèn)為UniversityofAppliedSciences,即應(yīng)用科技大學(xué)。德國的FH非常注重實(shí)踐教學(xué),企業(yè)的主導(dǎo)地位是其實(shí)踐教學(xué)模式的顯著特點(diǎn)。學(xué)生進(jìn)入FH后,有2個(gè)完整的學(xué)期被安排在與今后職業(yè)緊密相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)。第一個(gè)實(shí)習(xí)學(xué)期安排在第3學(xué)期,目的是使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,拓寬視野、提高技能,對未來職業(yè)獲得一定了解。第二個(gè)實(shí)習(xí)學(xué)期通常安排在第7或第8學(xué)期,學(xué)生在此時(shí)要承擔(dān)接近工程師要求的任務(wù),由企業(yè)中有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員指導(dǎo)。FH的教授與企業(yè)里的指導(dǎo)人員之間保持密切的聯(lián)系,共同協(xié)調(diào),指導(dǎo)和幫助學(xué)生完成實(shí)習(xí)任務(wù)[5]。德國FH實(shí)踐教學(xué)模式的成功得益于:學(xué)校能夠高度重視學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和解決問題能力,并以培養(yǎng)學(xué)生的這種能力為目標(biāo);企業(yè)能夠?qū)⒔oFH學(xué)生無償提供一些實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)支援作為“企業(yè)行為”來看待;政府積極地給予立法上的支持[6]。我國高校近年來在校企合作工程型人才培養(yǎng)方面進(jìn)行了大量的研究與探索,取得了一定的成績,但由于企業(yè)在理念上對校企合作教育的認(rèn)識嚴(yán)重不足,因而缺乏參與合作培養(yǎng)的熱情與責(zé)任感,加之政府缺乏必要的立法支持及相關(guān)的優(yōu)惠與鼓勵(lì)政策,全面有效深層次的校企合作教育很難開展。
(二)英國“職業(yè)資格證書體系推動(dòng)型”工程型人才培養(yǎng)模式
目前,英國已經(jīng)建立了包括國家職業(yè)資格證書、國家通用職業(yè)資格證書以及普通教育證書在內(nèi)的非常完整的在國際教育中獨(dú)一無二的證書體系。完整的證書體系以及相應(yīng)嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)的資格認(rèn)證制度,促使以培養(yǎng)工程型人才為主的高等院校改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方法,將實(shí)踐教學(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合,以適應(yīng)科技發(fā)展及市場需要,確保了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量和工程型人才的培養(yǎng)質(zhì)量[6]。英國的以資格證書為中心的實(shí)踐教學(xué)模式以能力培養(yǎng)為目標(biāo),因此,本科教育實(shí)踐教學(xué)的開展必然以能力培養(yǎng)為目標(biāo),并建立以實(shí)際工作效果評定學(xué)習(xí)成效的考核制度,教學(xué)效果按“國家職業(yè)資格”規(guī)定進(jìn)行評定?？茖W(xué)實(shí)用的職業(yè)資格證書體系、完善的資格認(rèn)證考試體系是在高等院校中推行“資格證書體系推動(dòng)型”實(shí)踐教學(xué)模式的基礎(chǔ)。近年來,我國有關(guān)部門也在積極創(chuàng)建各種職業(yè)資格認(rèn)證考試,以計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)為例,目前已經(jīng)開展的有軟件程序員、網(wǎng)絡(luò)管理員等資格認(rèn)證考試,很多在校大學(xué)生都積極參加此類認(rèn)證考試,但該認(rèn)證考試還沒有得到用人單位的廣泛認(rèn)可。另外我國目前的職業(yè)資格認(rèn)證考試體系還很不完善,覆蓋面有限,加之一直以來,普通高等教育與職業(yè)資格證書體系的關(guān)注點(diǎn)不同,要真正在本科教育階段實(shí)現(xiàn)二者的并重還有一定困難。
(三)加拿大“以能力為基礎(chǔ)”的工程型人才培養(yǎng)模式[6]
加拿大的CBE(以能力為基礎(chǔ)的教育Compe-tencybasededucation)是目前國際上比較流行的一種教學(xué)模式,它以能力培養(yǎng)為中心,以勝任崗位要求為基礎(chǔ),其最大特點(diǎn)就是不從傳統(tǒng)的“學(xué)科本位”模式出發(fā),而是從圍繞著從事職業(yè)工作所需要的知識、技能來制定培養(yǎng)方案,決定教學(xué)方法、步驟、內(nèi)容及考核方式,從而保證學(xué)生具備從事某種職業(yè)的較高實(shí)踐能力,使理論與實(shí)踐緊密的融合在一起。我國高校,尤其是以培養(yǎng)工程工程型人才為主的一般工科院校,可以借鑒CBE的指導(dǎo)思想,根據(jù)自身的實(shí)際條件,通過充分的社會(huì)需求調(diào)研,確立反映社會(huì)需求的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)體系;并根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo),分析勝任崗位所應(yīng)具備的能力體系;并以此開發(fā)專業(yè)課程,制定科學(xué)合理、具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃;在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃的指導(dǎo)下,科學(xué)設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方式、方法、評價(jià)體系和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。由此,形成以社會(huì)需求為導(dǎo)向的,高度重視學(xué)生實(shí)踐能力的工程型本科人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)模式。
三、我國計(jì)算機(jī)工程型人才培養(yǎng)模式探索
從以上對有關(guān)國家工程型人才培養(yǎng)模式的分析可以看出,不論采用何種模式,都是以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為最終目標(biāo),使培養(yǎng)出來的學(xué)生成為可滿足企業(yè)需求、具有一定職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)、能為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值的合格的工程技術(shù)人才。近年來,我們在借鑒國外成功的實(shí)踐教學(xué)模式、充分調(diào)研企業(yè)需求的基礎(chǔ)上,在計(jì)算機(jī)工程型人才培養(yǎng)方面開展了大量的探索性工作,初步形成了圖1所示的高素質(zhì)計(jì)算機(jī)工程型人才培養(yǎng)體系以及圖2所示的計(jì)算機(jī)工程型人才培養(yǎng)的組織實(shí)施框架。
(一)培養(yǎng)方案
符合工程型人才培養(yǎng)的教育理念和教學(xué)指導(dǎo)思想是:傳授知識、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,注重對學(xué)生探索精神、科學(xué)思維、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。工程型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識和較高的綜合素質(zhì)、具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和適應(yīng)性,具備解決工程實(shí)際問題能力的現(xiàn)場工程師。我們在加拿大“以能力為基礎(chǔ)—CBE(Com-petencybasededucation)”的工程型人才培養(yǎng)模式的啟發(fā)下,對社會(huì)需求進(jìn)行深入調(diào)研,廣泛聽取來自產(chǎn)業(yè)界具有豐富理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家意見,形成了以社會(huì)需求為導(dǎo)向,高度重視學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的工程型人才培養(yǎng)方案。目前計(jì)算機(jī)各專業(yè)培養(yǎng)方案中集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的總學(xué)時(shí)數(shù)均超過35周(四年累計(jì));課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)都制定了嚴(yán)格規(guī)范的指導(dǎo)書或?qū)嵤┘?xì)則等;根據(jù)企業(yè)需求,采取了靈活彈性的專業(yè)選修課設(shè)置、考核與管理模式。為了加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系與溝通,我們成立了西安郵電學(xué)院IT應(yīng)用人才實(shí)訓(xùn)中心。實(shí)訓(xùn)中心與企業(yè)之間進(jìn)行廣泛深入的交流,與西安軟件園、北京中關(guān)村軟件園以及大連軟件園建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系,成為中關(guān)村軟件園軟件人才培養(yǎng)基地。實(shí)訓(xùn)中心成為我們與企業(yè)之間溝通的橋梁,成為我們了解企業(yè)對人才需求的一個(gè)重要窗口。根據(jù)來自企業(yè)的信息及時(shí)對培養(yǎng)方案進(jìn)行充實(shí)調(diào)整,如針對社會(huì)對對日軟件外包人才需求量大,且要求人才具有一定的日語水平這一現(xiàn)實(shí),我們及時(shí)在“軟件工程”等相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案中增加了日語課程;企業(yè)對學(xué)生的語言交流能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等有一定要求,我們以選修課的形式開出“IT企業(yè)員工職業(yè)素質(zhì)”課程,聘請企業(yè)人事部門經(jīng)理、項(xiàng)目經(jīng)理等到學(xué)校為學(xué)生授課。這些調(diào)整和合作得到了企業(yè)的認(rèn)可與支持,取得了很好的效果。
(二)理論教學(xué)
1?改變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,探索有利于提高學(xué)生興趣和培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的啟發(fā)式教學(xué)模式。在知識傳授過程中要堅(jiān)持以人為本,遵循認(rèn)識規(guī)律,發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí),通過認(rèn)識、實(shí)踐再到認(rèn)識的循環(huán)使他們真正理解書本上的知識,產(chǎn)生興趣。我們的中學(xué)教育基本上還是應(yīng)試教育,很多學(xué)生已經(jīng)厭倦了聽課、考試。到了大學(xué),如果還是延續(xù)這樣的教育模式,我們的工程型人才培養(yǎng)將完全失敗。因此要改變傳統(tǒng)的以知識傳授為主的教育教學(xué)模式,首先需要改變知識傳授的方式,加強(qiáng)互動(dòng)式教學(xué)、討論式教學(xué),把知識傳授和實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合起來,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的興趣,發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性,開展科技活動(dòng)讓他們在各類活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)自我,增強(qiáng)綜合素質(zhì)。例如,近年來我們在C語言程序設(shè)計(jì)、微機(jī)原理與匯編語言等課程的教學(xué)過程中,在同年級學(xué)生中開展相關(guān)課程的程序設(shè)計(jì)大賽,提高了學(xué)生的興趣,活躍學(xué)習(xí)氣氛,培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神,達(dá)到了單純知識傳授教學(xué)模式不可能達(dá)到的效果。
2?建立適應(yīng)工程型人才培養(yǎng)需要的雙師型教師隊(duì)伍。高校擴(kuò)招后一方面越來越多的畢業(yè)生找不到工作,而另一方面經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對高素質(zhì)工程型人才的需求越來越多,很多企業(yè)都在感嘆找不到合適的員工。解決目前高等教育與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié),培養(yǎng)可滿足企業(yè)需求的高素質(zhì)工程型人才的關(guān)鍵就是要擁有一批既具有較高的理論水平,又具有一定的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的“雙師”型教師。目前,大多數(shù)青年教師的成長經(jīng)歷都是從學(xué)校到學(xué)校,沒有企業(yè)工作經(jīng)歷,他們都具備有堅(jiān)實(shí)的本學(xué)科的基礎(chǔ)理論,但缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。近年來,我們成立了IT工程型人才實(shí)訓(xùn)中心,通過中心的窗口作用,與很多企業(yè)進(jìn)行了廣泛的交流:2006年暑假,我們派出四位教師到北京中關(guān)村軟件園參加歐美軟件外包的相關(guān)培訓(xùn);2007年暑假有三位老師到廣州周立功嵌入式系統(tǒng)公司進(jìn)行為期六周的訪問學(xué)習(xí),直接參與到企業(yè)嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目組的研發(fā)工作中去;我們還先后派老師到用友軟件公司、西安康奈克軟件公司、微軟公司、聯(lián)想集團(tuán)神州數(shù)碼融信軟件公司等進(jìn)行短期的交流學(xué)習(xí)。我們要求每一位剛來的青年教師,要么參加到校內(nèi)的某一個(gè)科研項(xiàng)目中去,要么去對口的公司進(jìn)行至少三個(gè)月的交流學(xué)習(xí)。
(三)實(shí)踐教學(xué)
知識、能力和素質(zhì)是工程型人才必須具備的三大要素,而能力和素質(zhì)的培養(yǎng)只有通過大量的實(shí)踐活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。除了加強(qiáng)傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)(課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等)的組織管理和質(zhì)量保證外,近年來,在學(xué)校的大力支持下,各實(shí)驗(yàn)室積極配合,我們積極開展了實(shí)驗(yàn)室開放工作。各個(gè)實(shí)驗(yàn)室在完成正常課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等任務(wù)的同時(shí),全天為學(xué)生開放。每門課程都開發(fā)了供學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)中選做的綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這一舉措既解決了正常課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不足的問題,又為學(xué)生綜合使用所學(xué)知識創(chuàng)造性地開展實(shí)驗(yàn)研究工作提供了條件,受到了同學(xué)的廣泛歡迎,取得了很好的效果。除了學(xué)生自由參加的開放實(shí)驗(yàn)外,還成立了十余個(gè)課外科技活動(dòng)興趣小組,目前,我們的五個(gè)實(shí)驗(yàn)室都承擔(dān)了學(xué)生的課外科技活動(dòng)的組織與管理工作,其中“嵌入式系統(tǒng)興趣小組”安排在軟件實(shí)驗(yàn)室;“FPGA興趣小組”安排在電科實(shí)驗(yàn)室;“多媒體制作興趣小組”安排在軟件工程實(shí)驗(yàn)室;“網(wǎng)頁制作及組網(wǎng)興趣小組”安排在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室;“計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)興趣小組”安排在硬件實(shí)驗(yàn)室。一個(gè)興趣小組常常出現(xiàn)數(shù)百學(xué)生報(bào)名的可喜景象,但由于資源和指導(dǎo)教師的精力所限不得已采取了一些分流的措施。近年來,學(xué)生課外科技活動(dòng)項(xiàng)目在陜西省電子競賽、全國大學(xué)生電子競賽、挑戰(zhàn)杯以及各類企業(yè)或行業(yè)比賽中獲得了很好的成績。多位一體的學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)體系為提高學(xué)生的能力和素質(zhì)起到了不可估量的作用。積極參加開放實(shí)驗(yàn)或科技活動(dòng)同學(xué)的實(shí)踐動(dòng)手能力得到了用人單位的好評和肯定。
(四)校企合作教育與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)
高等教育與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)是目前出現(xiàn)畢業(yè)生結(jié)構(gòu)性就業(yè)困難的主要原因,加強(qiáng)與企業(yè)的合作,以滿足企業(yè)用人需求為目標(biāo)是解決目前問題的根本途徑。近年來,我們在校企合作人才培養(yǎng)方面開展了大量的實(shí)踐與探索,形成了多種形式并存的校企合作人才培養(yǎng)模式。具體有:與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)IT行業(yè)的緊缺人才,如針對軟件外包、集成電路設(shè)計(jì)等人才的供不應(yīng)求,舉辦校企聯(lián)合培訓(xùn)班,經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)生畢業(yè)后都被相關(guān)企業(yè)直接聘用;根據(jù)企業(yè)需要進(jìn)行定向培養(yǎng),先由企業(yè)在三年級學(xué)生中招聘,通過筆試和面試的學(xué)生,根據(jù)企業(yè)的要求與企業(yè)共同組織進(jìn)行培養(yǎng);與政府機(jī)構(gòu)合作的分段接力式聯(lián)合人才培養(yǎng),建立“中關(guān)村軟件園軟件人才培養(yǎng)基地”,軟件園提供課程或培養(yǎng)要求,學(xué)校按照中關(guān)村軟件園的要求培養(yǎng)學(xué)員,軟件園實(shí)踐中心接收畢業(yè)生到軟件園實(shí)訓(xùn),并推薦學(xué)生在北京軟件園區(qū)的企業(yè)工作;與企業(yè)聯(lián)合建立3+1教育創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班,根據(jù)新技術(shù)發(fā)展和企業(yè)需要,前三年基本上執(zhí)行原培養(yǎng)計(jì)劃,第四年按照校企共同制定的培養(yǎng)計(jì)劃培養(yǎng)學(xué)生在某技術(shù)領(lǐng)域所需要的新的專業(yè)知識和能力,使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)的需要。例如,在國內(nèi)著名的嵌入式系統(tǒng)公司廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司與我們共同舉辦了“周立功3+1嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新教育實(shí)驗(yàn)班”,培養(yǎng)當(dāng)前IT領(lǐng)域很多企業(yè)十分缺乏的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才,受到學(xué)生普遍歡迎,報(bào)名十分踴躍。國內(nèi)的應(yīng)試教育模式更注重人才學(xué)歷的培養(yǎng),而在職業(yè)素質(zhì)教育方面則寄托于自覺。職業(yè)素質(zhì)是人才對社會(huì)職業(yè)了解與適應(yīng)能力的一種綜合體現(xiàn),一般說來,人才能否順利就業(yè)并取得成就,在很大程度上取決于本人的職業(yè)素質(zhì),職業(yè)素質(zhì)越高的人,獲得成功的機(jī)會(huì)就會(huì)越多一些。國內(nèi)各大高校開始積極對計(jì)算機(jī)工程型人才職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)模式進(jìn)行研究和實(shí)踐,但大多數(shù)學(xué)?，F(xiàn)有的教育培養(yǎng)模式,無法向?qū)W生提供優(yōu)質(zhì)的職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的大環(huán)境,同時(shí),在校教師也并不深入了解企業(yè),無法實(shí)現(xiàn)相關(guān)授課環(huán)節(jié)。近年來,我們積極與企業(yè)合作,在畢業(yè)班學(xué)生中進(jìn)行了IT人才職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng),如東軟的素質(zhì)拓展訓(xùn)練,因地制宜,寓教于樂,使同學(xué)們從內(nèi)心到身體都經(jīng)歷了一次難忘的洗禮,對自己的職業(yè)生涯和追求的目標(biāo)更為堅(jiān)定。這也讓包括教師在內(nèi)的校園一族,親眼看到、也親身體會(huì)到什么是真正的職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)教育。
四、結(jié)語
近年來,在教育部、陜西省及學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目的支持下,我們在計(jì)算機(jī)工程型人才培養(yǎng)模式方面開展了大量的探索性研究工作:以提高學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標(biāo),構(gòu)建多位一體實(shí)踐教學(xué)體系,由企業(yè)參與制定了人才培養(yǎng)方案,進(jìn)行各種校企合作教育模式的探索等。在這些工作的基礎(chǔ)上,初步形成了計(jì)算機(jī)工程型人才培養(yǎng)體系和組織實(shí)施框架,并取得了較好的實(shí)踐效果。
1現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
大多數(shù)高等院校計(jì)算機(jī)本科專業(yè)涉及的硬件教學(xué)課程主要有“數(shù)字邏輯”、“匯編語言程序設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”、“單片機(jī)”、“嵌入式系統(tǒng)”等，在新形勢下部分課程內(nèi)容設(shè)置顯得不夠合理，部分教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，影響了教學(xué)效果，無法完全滿足教學(xué)大綱中要求的動(dòng)手能力培養(yǎng)，更無法有效培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新意識。目前，作為計(jì)算機(jī)教學(xué)重要專業(yè)基礎(chǔ)課程的“數(shù)字邏輯”，要求學(xué)生掌握組合邏輯、時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法，研究對象主要是分立元件、通用中小規(guī)模集成電路及基本的可編程器件等，介紹的方法也以傳統(tǒng)方法為主，已無法適應(yīng)目前應(yīng)用的需要；作為專業(yè)主干課程的“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”，主要內(nèi)容是討論計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)、各功能部件原理及設(shè)計(jì)方法，同時(shí)介紹當(dāng)前的新技術(shù)、新方法，目的是讓同學(xué)們熟悉計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，為以后應(yīng)用和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。目前大家普遍采用的教材在部件設(shè)計(jì)中討論的方法主要是硬布線邏輯或微程序設(shè)計(jì)方法：硬布線邏輯運(yùn)行速度高，但缺乏靈活性；微程序設(shè)計(jì)方法有一定的靈活性，但資源占用多，運(yùn)行速度慢。盡管這兩種方法對于理解計(jì)算機(jī)組成原理不失為一種較好的選擇，但由于缺乏實(shí)際應(yīng)用背景，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣受到影響，教學(xué)效果也大打折扣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識更是無從談起。
“匯編語言程序設(shè)計(jì)”課程也存在類似尷尬，討論以16位個(gè)人計(jì)算機(jī)為背景的匯編語言程序設(shè)計(jì)知識，適合入門和了解基本原理，但與“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程一樣，由于缺乏實(shí)際應(yīng)用背景，教學(xué)目標(biāo)無法完全實(shí)現(xiàn)。隨著電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)、系統(tǒng)編程(ISP)、片上系統(tǒng)(SOC)等技術(shù)的發(fā)展，32位個(gè)人計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已很成熟，多核64位計(jì)算機(jī)應(yīng)用也將逐步成為主流。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要較強(qiáng)的軟硬件知識綜合應(yīng)用能力，因此在計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)中應(yīng)加大相關(guān)新技術(shù)的比例，并根據(jù)實(shí)際及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。國外許多知名高校本科專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)作了適時(shí)調(diào)整，如麻省理工學(xué)院非常注重學(xué)生的設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，為此專門開設(shè)了“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程，要求學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)中自主設(shè)計(jì)ALU、單指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水線32位MipsCPU和Cache；斯坦福大學(xué)也有相似的課程和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；加州大學(xué)伯克利分校和楊百翰大學(xué)在基于可編程邏輯的超級計(jì)算機(jī)研制方面也有大量成果。當(dāng)前在國內(nèi)，案例教學(xué)已被越來越多的人所接受，尤其是在一些法學(xué)、工商管理類高校已經(jīng)開始廣泛運(yùn)用。案例教學(xué)法是一種動(dòng)態(tài)的、開放的教學(xué)方法，目標(biāo)是解決學(xué)生如何用更有效的方式獲得知識以提高應(yīng)用能力的問題。案例教學(xué)法具有綜合性、交互性、啟發(fā)性、針對性和可操作性等多種特征，它的使用大大縮短了教學(xué)理論與實(shí)際應(yīng)用之間的差距，同時(shí)對教師的教學(xué)觀念產(chǎn)生了重大的影響。鑒于計(jì)算機(jī)專業(yè)知識與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合緊密的特點(diǎn)，教學(xué)中尤其適合案例式教學(xué)。目前在國內(nèi)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)中，案例教學(xué)還處于一個(gè)起步階段，主要表現(xiàn)在：案例教學(xué)比例不夠，沒有形成完整的體系；案例數(shù)量不足，質(zhì)量欠缺；許多高校盡管重視案例教學(xué)的應(yīng)用，但是在案例的搜集、整理與分析等方面相對滯后；案例陳舊，缺乏代表性等。
2以ISP技術(shù)為主線改革計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容
計(jì)算機(jī)本科專業(yè)涉及的硬件教學(xué)課程按合理教學(xué)順序一般為“數(shù)字邏輯”、“匯編語言程序設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”、“單片機(jī)”、“嵌入式系統(tǒng)”等，一些課程可以在時(shí)間上重疊，如“數(shù)字邏輯”、“匯編語言程序設(shè)計(jì)”等。由于ISP、EDA技術(shù)可以靈活地開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的硬件產(chǎn)品，是目前工程實(shí)踐領(lǐng)域和芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域運(yùn)用最廣泛也是最有應(yīng)用前景的技術(shù)，因此在計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)中應(yīng)該把相關(guān)技術(shù)列為重要內(nèi)容，即以ISP、SOC技術(shù)為主線，使相關(guān)課程形成一個(gè)完整的體系，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的目的。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在“數(shù)字邏輯”課程中，應(yīng)大幅增加可編程邏輯技術(shù)的比重，重點(diǎn)討論用EDA方法，利用ISP技術(shù)、SOC技術(shù)設(shè)計(jì)IP核的方法，使學(xué)生對相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢有一個(gè)全面的理解，并具備基本的實(shí)踐能力；在“計(jì)算機(jī)組成原理”課程中增加計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)原理和實(shí)踐的內(nèi)容，也可考慮再單獨(dú)增加一門計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)課程以替代目前“計(jì)算機(jī)組成原理”課程設(shè)計(jì)，在該課程中重點(diǎn)討論如何采用EDA方法，利用ISP技術(shù)、SOC技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)各部件如CPU、Cache等，通過實(shí)際應(yīng)用和實(shí)踐進(jìn)一步加深對相關(guān)技術(shù)的理解和掌握。在“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程可以考慮以16位計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識入門，以討論32位計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為重點(diǎn)。相應(yīng)的，作為“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程的先行課程，“匯編語言程序設(shè)計(jì)”課程也應(yīng)把相應(yīng)的內(nèi)容整體提升到32位，考慮到學(xué)習(xí)過程的先易后難，可以先介紹16位匯編語言程序設(shè)計(jì)知識作為入門，再對32位匯編語言程序設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容展開。
單片機(jī)系統(tǒng)本質(zhì)上也是嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)是針對應(yīng)用或用戶定制的完整、高效的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要較強(qiáng)的操作系統(tǒng)原理、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)方面知識的綜合應(yīng)用能力，其中特別是硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力可以通過以上幾門硬件課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)逐步培養(yǎng)，因此相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注意銜接，同時(shí)遵循先易后難的原則，面向?qū)嶋H應(yīng)用，以提高動(dòng)手能力、增強(qiáng)創(chuàng)新意識為目的。針對實(shí)踐教學(xué)，目前相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容固定，大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟程式化，許多同學(xué)按教學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃做完實(shí)驗(yàn)，仍然無法充分理解課程的主要內(nèi)容，無法真正擁有教學(xué)大綱所要求的動(dòng)手能力。更重要的是計(jì)算機(jī)技術(shù)一直處于高速發(fā)展中，高等院校的計(jì)算機(jī)教學(xué)理應(yīng)不斷地適應(yīng)這種要求，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)適時(shí)地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。解決問題的一個(gè)好思路是利用ISP、SOC技術(shù)開發(fā)出一種內(nèi)容可定制的硬件課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，由于作為控制對象的外圍電路是相同或相近的，可以設(shè)計(jì)為通用模塊，而實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制部分則可以利用可編程邏輯改變，以適應(yīng)不同的課程。如控制部分設(shè)計(jì)為基本CPU即可做“計(jì)算機(jī)組成原理”課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)；控制部分設(shè)計(jì)為單片機(jī)即可做“單片機(jī)”課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)；甚至控制部分可以設(shè)計(jì)為個(gè)人計(jì)算機(jī)CPU，配合有關(guān)的接口電路，即可做“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)等。在我院的計(jì)算機(jī)本科專業(yè)相關(guān)硬件課程教學(xué)實(shí)踐中，我們已作出了一些有益的探索，如我院“數(shù)字邏輯”教學(xué)大綱已在近年作過相應(yīng)調(diào)整，EDA技術(shù)、可編程技術(shù)的理論和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的比例從原來的20%增加到60%以上，經(jīng)過多年的建設(shè)，“數(shù)字邏輯”課程在今年被評定為“湖北省精品課程”；在“計(jì)算機(jī)組成原理”課程中引入利用ISP技術(shù)設(shè)計(jì)CPU軟核等教學(xué)和實(shí)踐內(nèi)容；“匯編語言程序設(shè)計(jì)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程中也增加了32位計(jì)算機(jī)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和討論，新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以進(jìn)行32位的相關(guān)實(shí)驗(yàn)等，這些安排增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性也明顯提高了。
3采用案例教學(xué)法作為計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程教學(xué)的主要方法
案例教學(xué)法是一種事半功倍的教學(xué)方法，在教學(xué)過程中圍繞事先精選的典型的、具有工程背景的實(shí)際案例進(jìn)行討論，可以為同學(xué)們模擬實(shí)際應(yīng)用的場景，獲得近似于實(shí)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)。為完成設(shè)計(jì)目標(biāo)，同學(xué)們自然會(huì)自己主動(dòng)學(xué)習(xí)，在這一過程中掌握知識，并學(xué)會(huì)應(yīng)用知識，提高解決問題的能力；也能通過用不同的途徑解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。這樣教師在授課中可以把精力集中于教學(xué)內(nèi)容的總體把握上，而不需要過分在知識細(xì)節(jié)上消耗時(shí)間，提高了教學(xué)效率。案例教學(xué)法關(guān)鍵在于選擇合適的案例，案例首先必須有代表性和實(shí)時(shí)性，必須是實(shí)踐中的典型應(yīng)用實(shí)例。在實(shí)踐中應(yīng)用的幾率高，具有普遍意義，這樣的實(shí)例在教學(xué)過程中值得花費(fèi)精力討論和設(shè)計(jì)，才是有意義的。同樣重要的是案例需具有實(shí)際工程背景，學(xué)生可以面對具體的實(shí)際問題和特定的環(huán)境，有針對性地通過自主學(xué)習(xí)和思考進(jìn)行設(shè)計(jì)，培養(yǎng)實(shí)際解決問題的能力。案例還應(yīng)該形成相對固定的案例集，并具備一定的開放性，應(yīng)定期對案例集進(jìn)行評估，剔除一些過時(shí)的案例，增加一些新的典型應(yīng)用實(shí)例。這樣就保證了案例的典型性、實(shí)時(shí)性及工程背景。在教學(xué)實(shí)踐中，我們把案例教學(xué)法作為主要方法，并把案例分為4類：一是問題評論型，給出問題和解決問題的方案，讓學(xué)生去評價(jià)；二是分析實(shí)現(xiàn)型，不給出解決方案，要求學(xué)生討論分析以提出方案；三是實(shí)際模擬型，是指在教學(xué)過程中依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生分別充當(dāng)不同的角色，進(jìn)行模擬性的實(shí)踐活動(dòng)；四是發(fā)展開放型，通過案例發(fā)現(xiàn)新的理論生長點(diǎn)，討論相關(guān)理論的發(fā)展趨勢。我院在相關(guān)課堂教學(xué)中采用的部分案例如表1所示。在“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成原理”等課程的重點(diǎn)章節(jié)教學(xué)中，我們通過采用上述案例法，調(diào)動(dòng)學(xué)生成為積極參與者，而不是消極被動(dòng)的聽眾，在案例學(xué)習(xí)和討論中，鼓勵(lì)學(xué)生提出更多解決問題的辦法，在課堂上營造出積極發(fā)表意見和爭論的氣氛。這樣提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果有明顯改善，學(xué)生的動(dòng)手能力有了顯著增強(qiáng)。
4總結(jié)
為實(shí)現(xiàn)面向?qū)嶋H應(yīng)用提高學(xué)生動(dòng)手能力、增強(qiáng)創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、確定完整合理的計(jì)算機(jī)本科專業(yè)硬件理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)體系的目的，我們提出了以ISP技術(shù)為主線的計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程教學(xué)改革方案。它的主要內(nèi)容為兩方面：一是調(diào)整現(xiàn)有教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，如在“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等課程中以“數(shù)字邏輯”課程為先導(dǎo)，以ISP、SOC技術(shù)為主線貫穿于各相關(guān)課程教學(xué)過程中；在“匯編語言程序設(shè)計(jì)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”等課程中把主要內(nèi)容全面提升到32位等。二是在教學(xué)中運(yùn)用案例法，使學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體，形成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和探索性學(xué)習(xí)的開放型學(xué)習(xí)氛圍。充分發(fā)揮案例教學(xué)有利于提高學(xué)生分析問題和解決實(shí)際問題的能力、有利于促使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、有利于促使學(xué)生學(xué)會(huì)溝通與合作的優(yōu)勢。實(shí)踐表明以ISP技術(shù)為主線的計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程教學(xué)改革，符合國家高等質(zhì)量工程建設(shè)中培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的規(guī)劃，有效地增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識。我們也意識到計(jì)算機(jī)工程教學(xué)是一個(gè)復(fù)雜的過程，牽涉到許多方面，我們將在實(shí)踐中探索教學(xué)規(guī)律，不斷提高教學(xué)水平，進(jìn)一步改善教學(xué)效果。
